1) Introduzione à l'ottica infrared
L'ottica infrared sò aduprate per cullà, fucalizza o collimà a luce in a gamma di lunghezza d'onda trà 760 è 14.000 nm. Questa parte di a radiazione IR hè ancu divisa in quattru intervalli spettrali diffirenti:
| Gamma infrarossa vicinu (NIR) | 700-900 nm |
| Gamma infrarossa à onda corta (SWIR) | 900-2300 nm |
| Gamma infrarossa d'onda media (MWIR) | 3000 - 5000 nm |
| Gamma infrarossa à onda lunga (LWIR) | 8000 - 14000 nm |
2) infrarossi a onde corte (SWIR)
L'applicazioni SWIR copre a gamma da 900 à 2300 nm. A cuntrariu di a luce MWIR è LWIR chì hè emessa da l'ughjettu stessu, SWIR s'assumiglia à a luce visibile in u sensu chì i fotoni sò riflessi o assorbiti da un ughjettu, cusì furnisce u cuntrastu necessariu per l'imaghjini d'alta risoluzione. E fonti di luce naturale, cum'è a luce di partenza ambientale è a radianza di fondo (aka nightglow) sò tali emettitori di SWIR è furnisce una illuminazione eccellente per l'imaghjini esterni di notte.
Una quantità di applicazioni chì sò problematiche o impussibili di fà cù a luce visibile sò fattibili cù SWIR. Quandu l'imaghjini in SWIR, u vapore d'acqua, u fumu di u focu, a nebbia è certi materiali cum'è u silicuu sò trasparenti. Inoltre, i culori chì pareanu quasi identici in u visibile ponu esse facilmente differenziati cù SWIR.
L'imaghjini SWIR sò aduprati per scopi multipli, cum'è l'ispezione di schede elettroniche è celle solari, ispezione di produzzione, identificazione è classificazione, sorveglianza, anti-falsificazione, cuntrollu di qualità di prucessu è più.
3) Infrarossi d'onda media (MWIR)
I sistemi MWIR operanu in a gamma di 3 à 5 micron. Quandu si decide trà i sistemi MWIR è LWIR, unu deve piglià in contu parechji fatturi. Prima, i cumpunenti atmosferichi lucali cum'è l'umidità è a nebbia anu da esse cunsideratu. I sistemi MWIR sò menu affettati da l'umidità cà i sistemi LWIR, cusì sò superiori per l'applicazioni cum'è a vigilazione di a costa, a vigilazione di u trafficu di i navi o a prutezzione di u portu.
MWIR hà una trasmissione atmosferica più grande cà LWIR in a maiò parte di i climi. Dunque, MWIR hè generalmente preferibile per l'applicazioni di sorveglianza assai longu chì supera a distanza di 10 km da l'ughjettu.
Inoltre, MWIR hè ancu una opzione megliu se vulete detectà oggetti à alta temperatura, cum'è veiculi, aerei o missili. In l'imaghjini sottu si pò vede chì i piume di scarico caldi sò significativamente più visibili in u MWIR chì in u LWIR.
4) Infrarossi a onda lunga (LWIR)
I sistemi LWIR operanu da 8 à 14 micron. Sò preferiti per l'applicazioni cù oggetti vicinu à a temperatura di l'ambienti. E camere LWIR sò menu affettate da u sole è dunque megliu per l'operazione esterna. Sò tipicamente sistemi uncooled chì utilizanu microbolometri Focal Plane Array, ancu s'ellu ci sò ancu camere LWIR raffreddate è usanu rilevatori di Mercury Cadmium Tellurium (MCT). In cuntrastu, a maiò parte di e fotocamere MWIR necessitanu di rinfrescante, impiegendu sia nitrogenu liquidu sia un cooler di ciclo Stirling.
I sistemi LWIR trovanu una larga quantità di applicazioni cum'è l'ispezione di l'edificazioni è l'infrastruttura, a rilevazione di difetti, a rilevazione di gas è più. E camere LWIR anu ghjucatu un rolu impurtante durante a pandemia di COVID-19 perchè permettenu una misurazione rapida è precisa di a temperatura di u corpu.
5) Guida di Selezione di Substrati IR
I materiali IR anu proprietà distinte chì li permettenu di fà bè in u spettru infrared. IR Fused Silica, Germanium, Silicon, Sapphire, and Zinc Sulfure/Selenide, ognunu hà punti di forza per l'applicazioni infrared.
Selenur di zincu (ZnSe)
U selenidu di zincu hè un compostu solidu giallu chjaru chì comprende zincu è seleniu. Hè creatu da a sintesi di u vapore di zincu è u gasu H2 Se, furmendu com'è fogli nantu à un sustrato di grafite. Hè cunnisciutu per u so bassu tassu di assorbimentu è chì permette usi eccellenti per i laser CO2.
| Gamma di trasmissione ottima | Applicazioni ideali |
| 0,6 - 16 μm | Laser CO2 è termometria è spettroscopia, lenti, finestre, è sistemi FLIR |
Germanium (Ge)
Germanium hà un aspettu fumu grisgiu scuru cù un indice di rifrazione di 4.024 cù una dispersione ottica bassa. Havi una densità considerableu cù una Durezza Knoop (kg/mm2): 780.00 chì permettenu di fà bè per l'ottica di u campu in cundizioni difficili.
| Gamma di trasmissione ottima | Applicazioni ideali |
| 2 - 16 μm | LWIR - MWIR Imagini termiche (quandu AR coated), situazioni ottiche robuste |
Siliciu (S)
U siliciu hà un aspettu blu-grigiu cù una capacità termale alta chì u face ideale per specchi laser è wafers di siliciu per l'industria di i semiconduttori. Havi un indice di rifrazione di 3,42. I cumpunenti di siliciu sò usati in i dispositi elettronici perchè i so currenti elettrici ponu passà per i cunduttori di siliciu assai più veloce cumparatu cù altri cunduttori, hè menu densu di Ge o ZnSe. U revestimentu AR hè cunsigliatu per a maiò parte di l'applicazioni.
| Gamma di trasmissione ottima | Applicazioni ideali |
| 1,2 - 8 μm | MWIR, imaging NIR, spettroscopia IR, sistemi di rilevazione MWIR |
sulfuru di zincu (ZnS)
U sulfuru di zincu hè una scelta eccellente per i sensori infrared chì trasmette bè in u spettru IR è visibile. Hè tipicamenti una scelta efficaci di costu nantu à altri materiali IR.
| Gamma di trasmissione ottima | Applicazioni ideali |
| 0,6 - 18 μm | LWIR - MWIR, sensori infrarossi visibili è a media onda o a onda lunga |
A vostra scelta di sustrato è rivestimentu antiriflessu dipenderà da quale lunghezza d'onda richiede trasmittanza prima in a vostra applicazione. Per esempiu, se trasmette luce IR in a gamma MWIR, u germaniu pò esse una bona scelta. Per l'applicazioni NIR, u zaffiro pò esse ideale.
Altre specificazioni chì pudete vulete cunsiderà in a vostra scelta di l'ottica infrared include proprietà termali è indice di rifrazione. E proprietà termali di un sustrato quantificanu cumu reagisce à u calore. Spessu, l'elementi ottichi infrared seranu esposti à temperature assai variate. Alcune applicazioni IR produci ancu una grande quantità di calore. Per stabilisce se un sustrato IR hè adattatu per a vostra applicazione, vulete verificà u gradiente di l'indice è u coefficient di espansione termica (CTE). Se un sustrato determinatu hà un gradiente d'indice elevatu, pò avè un rendimentu otticu subottimali quandu s'utilice in un paràmetru termicamente volatile. S'ellu hà un CTE elevatu, pò espansione o cuntrate à un ritmu altu datu un grande cambiamentu di temperatura. I materiali più spessu usati in l'ottica infrared varienu assai in l'indice di rifrazione. Germanium, per esempiu, hà un indice di rifrazione di 4.0003, cumparatu cù 1.413 per MgF. A dispunibilità di sustrati cù questa larga gamma di indice di rifrazione dà una flessibilità aghjuntu in u disignu di u sistema. A dispersione di un materiale IR misura u cambiamentu in l'indice di a lunghezza d'onda in quantu à a lunghezza d'onda è l'aberrazione cromatica, o a separazione di a lunghezza d'onda. A dispersione hè quantificata, inversamente, cù u numeru Abbe, chì hè definitu cum'è u rapportu di l'indice di rifrazione à a lunghezza d'onda d minus 1, nantu à a diffarenza trà l'indice di rifrazione à e linee f è c. Se un sustrato hà un numeru Abbe di più di 55, hè menu dispersive è chjamemu un materiale di corona. Sustrati più dispersive cù numeri Abbe di più bassu di 55 sò chjamati materiali flint.
Applicazioni di l'ottica infrarossa
L'ottica infrarossa hà applicazioni in parechji campi, da i laser CO2 d'alta putenza, chì travaglianu à 10,6 μm, à e camere termali di visione notturna (bande MWIR è LWIR) è l'imaghjini IR. Sò ancu impurtanti in spettroscopia, cum'è e transizzioni utilizati per identificà parechji gasi traccia sò in a regione infrared media. Producemu ottiche di linea laser è cumpunenti infrarossi chì funzionanu bè in una larga gamma di lunghezze d'onda, è a nostra squadra esperta pò furnisce un supportu cumpletu di cuncepimentu è cunsultazione.
Paralight Optics usa una gamma di tecniche di trasfurmazioni avanzate cum'è a Tornatura di Diamante à Puntu Unicu è a lucidatura CNC per pruduce lenti ottiche d'alta precisione da Silicon, Germanium è Zinc Sulfide chì trovanu applicazioni in MWIR è LWIR. Semu capaci di ottene precisione di menu di 0,5 frange PV è rugosità in a gamma di menu di 10 nm.
Per una specificazione più approfondita, vede i nostriottica di cataloguo o sentite liberu di cuntattateci per più infurmazione.
Postu tempu: Apr-25-2023
