1) Enkonduko al Infraruĝa Optiko
Infraruĝa Optiko estas uzata por kolekti, fokusigi aŭ kolumi lumon en la ondolongo inter 760 kaj 14,000 nm. Tiu parto de IR-radiado estas plue dividita en kvar malsamajn spektrajn intervalojn:
| Proksima Infraruĝa gamo (NIR) | 700 – 900 nm |
| Mallonga Onda Infraruĝa Intervalo (SWIR) | 900 – 2300 nm |
| Mez-onda infraruĝa gamo (MWIR) | 3000 – 5000 nm |
| Long-Onda Infraruĝa Intervalo (LWIR) | 8000 – 14000 nm |
2) Mallonga Onda Infraruĝa (SWIR)
SWIR-aplikoj kovras la intervalon de 900 ĝis 2300 nm. Male al MWIR kaj LWIR-lumo kiu estas elsendita de la objekto mem, SWIR similas videblan lumon en la senco ke fotonoj estas reflektitaj aŭ absorbitaj per objekto, tiel disponigante la necesan kontraston por alt-rezolucia bildigo. Naturaj lumfontoj kiel ĉirkaŭa startlumo kaj fona brilo (alinome nokta brilo) estas tiaj elsendiloj de SWIR kaj liveras bonegan lumigadon por subĉiela bildigo nokte.
Kelkaj aplikoj, kiuj estas problemaj aŭ neeblaj per videbla lumo, estas realigeblaj uzante SWIR. Dum bildigo en SWIR, akvovaporo, fajrofumo, nebulo, kaj certaj materialoj kiel silicio estas travideblaj. Plie, koloroj kiuj ŝajnas preskaŭ identaj en la videbla povas esti facile diferencigitaj uzante SWIR.
SWIR-bildado estas uzata por multoblaj celoj kiel elektronika tabulo kaj suna ĉela inspektado, produkto-inspektado, identigado kaj ordigo, gvatado, kontraŭfalsado, proceza kvalitkontrolo kaj pli.
3) Mez-Ondo Infraruĝa (MWIR)
MWIR-sistemoj funkcias en la intervalo de 3 ĝis 5 mikronoj. Dum decidado inter MWIR kaj LWIR-sistemoj, oni devas konsideri plurajn faktorojn. Unue, la lokaj atmosferaj eroj kiel humideco kaj nebulo devas esti pripensitaj. MWIR-sistemoj estas malpli trafitaj per humido ol LWIR-sistemoj, tiel ke ili estas superaj por aplikoj kiel ekzemple marborda gvatado, ŝipa trafikgvatado aŭ havena protekto.
MWIR havas pli grandan atmosferan dissendon ol LWIR en la plej multaj klimatoj. Tial, MWIR estas ĝenerale preferinda por tre longdistancaj gvataplikoj superantaj 10-km distancon de la objekto.
Krome, MWIR ankaŭ estas pli bona elekto se vi volas detekti alttemperaturajn objektojn kiel veturilojn, aviadilojn aŭ misilojn. En la suba bildo oni povas vidi, ke la varmaj ellasplumoj estas signife pli videblaj en la MWIR ol en la LWIR.
4) Long-Ondo Infraruĝa (LWIR)
LWIR-sistemoj funkcias en la intervalo de 8 ĝis 14 mikronoj. Ili estas preferitaj por aplikoj kun objektoj proksime de ĉambra temperaturo. LWIR-fotiloj estas malpli tuŝitaj de la suno kaj tial pli bonaj por subĉiela operacio. Ili estas tipe nemalvarmigitaj sistemoj utiligantaj Focal Plane Array mikrobolometrojn, kvankam malvarmetigitaj LWIR-fotiloj ekzistas ankaŭ kaj ili uzas Mercury Cadmium Tellurium (MCT) detektilojn. En kontrasto, la plimulto de MWIR-fotiloj postulas malvarmigon, utiligante aŭ likvan nitrogenon aŭ Stirling-ciklan malvarmigilon.
LWIR-sistemoj trovas larĝan nombron da aplikoj kiel ekzemple inspektado de konstruaĵo kaj infrastrukturo, difekto-detekto, gas-detekto kaj pli. LWIR-fotiloj ludis gravan rolon dum la COVID-19-pandemio ĉar ili permesas rapidan kaj precizan mezuradon de korpa temperaturo.
5) Gvidilo pri Elektado de Substratoj de IR
IR-materialoj havas apartajn trajtojn kiuj permesas al ili rezulti bone en la infraruĝa spektro. IR Fused Silica, Germanium, Silicon, Sapphire, and Zinc Sufide/Selenide, ĉiu havas fortojn por infraruĝaj aplikoj.
Zinka Selenido (ZnSe)
Zinkselenido estas helflava, solida kunmetaĵo konsistanta el zinko kaj seleno. Ĝi estas kreita per sintezo de Zinka vaporo kaj H2 Se-gaso, formiĝante kiel folioj sur grafita substrato. Ĝi estas konata pro ĝia malalta sorbada indico kaj kiu permesas bonegajn uzojn por CO2-laseroj.
| Optimuma Dissendo Intervalo | Idealaj Aplikoj |
| 0,6 - 16μm | CO2-laseroj kaj termometrio kaj spektroskopio, lensoj, fenestroj kaj FLIR-sistemoj |
Germanio (Ge)
Germanio havas malhelgrizan fuman aspekton kun refrakta indico de 4.024 kun malalta optika disperso. Ĝi havas konsiderindan densecon kun Knoop Hardness (kg/mm2): 780.00 permesante al ĝi funkcii bone por kampa optiko en malglataj kondiĉoj.
| Optimuma Dissendo Intervalo | Idealaj Aplikoj |
| 2 - 16μm | LWIR - MWIR Termika bildigo (kiam AR tegita), fortaj optikaj situacioj |
Silicio (S)
Silicio havas blu-grizan aspekton kun alta termika kapablo, kiu igas ĝin ideala por laseraj speguloj kaj siliciaj oblatoj por la semikondukta industrio. Ĝi havas refraktan indicon de 3.42. Siliciaj komponantoj estas uzataj en elektronikaj aparatoj ĉar ĝiaj elektraj kurentoj povas pasi per la siliciaj konduktiloj multe pli rapide kompare kun aliaj konduktiloj, ĝi estas malpli densa ol Ge aŭ ZnSe. AR-tegaĵo estas rekomendita por plej multaj aplikoj.
| Optimuma Dissendo Intervalo | Idealaj Aplikoj |
| 1,2 - 8μm | MWIR, NIR-bildigo, IR-spektroskopio, MWIR-detektsistemoj |
Zinka sulfido (ZnS)
Zinka sulfido estas bonega elekto por infraruĝaj sensiloj, kiujn ĝi bone transdonas en la IR kaj videbla spektro. Ĝi estas tipe kostefika elekto super aliaj IR-materialoj.
| Optimuma Dissendo Intervalo | Idealaj Aplikoj |
| 0,6 - 18μm | LWIR - MWIR, videblaj kaj mez-ondaj aŭ long-ondaj infraruĝaj sensiloj |
Via elekto de substrato kaj kontraŭreflekta tegaĵo dependos de kiu ondolongo postulas ĉefan transmitance en via aplikaĵo. Ekzemple, se vi elsendas IR-lumon en la MWIR-gamo, germanio povas esti bona elekto. Por NIR-aplikoj, safiro povas esti ideala.
Aliaj specifoj, kiujn vi eble volas konsideri en via elekto de infraruĝa optiko, inkluzivas termikajn trajtojn kaj indicon de refrakto. La termikaj trajtoj de substrato kvantigas kiel ĝi reagas al varmo. Ofte, infraruĝaj optikaj elementoj estos eksponitaj al vaste ŝanĝiĝantaj temperaturoj. Kelkaj IR-aplikoj ankaŭ produktas grandan kvanton da varmeco. Por determini ĉu IR-substrato taŭgas por via aplikaĵo, vi volas kontroli la indeksan gradienton kaj koeficienton de termika ekspansio (CTE). Se antaŭfiksita substrato havas altan indeksgradienton, ĝi povas havi suboptimuman optikan efikecon kiam uzite en termike volatila konteksto. Se ĝi havas altan CTE, ĝi povas disetendiĝi aŭ kontrakti kun alta rapideco donita grandan ŝanĝon en temperaturo. La materialoj plej ofte uzitaj en infraruĝa optiko varias vaste en indico de refrakto. Germanio, ekzemple, havas indekson de refrakto de 4.0003, kompare kun 1.413 por MgF. La havebleco de substratoj kun tiu larĝa gamo de indico de refrakto donas plian flekseblecon en sistemdezajno. La disvastigo de IR-materialo mezuras la ŝanĝon en indico de ondolongo kun respekto al ondolongo same kiel la kromatan aberacion, aŭ la apartigon de ondolongo. Disperso estas kvantigita, inverse, kun la nombro de Abbe, kiu estas difinita kiel rilatumo de la refrakta indico ĉe la d ondolongo minus 1, super la diferenco inter la indico de refrakto ĉe la f kaj c linioj. Se substrato havas Abbe nombron de pli granda ol 55, ĝi estas malpli disvastiga kaj ni nomas ĝin kronmaterialo. Pli disvastigaj substratoj kun Abbe-nombroj de pli malaltaj ol 55 estas nomitaj silikaj materialoj.
Infraruĝaj Optikaj Aplikoj
Infraruĝa optiko havas aplikojn en multaj kampoj, de alta potenco CO2-laseroj, kiuj funkcias je 10.6 μm, ĝis noktvidaj termikaj fotiloj (MWIR kaj LWIR-bendoj) kaj IR-bildigo. Ili ankaŭ estas gravaj en spektroskopio, ĉar la transiroj uzitaj en identigado de multaj spurgasoj estas en la meza infraruĝa regiono. Ni produktas laseran linio-optikon same kiel infraruĝajn komponantojn, kiuj funkcias bone en larĝa ondolonga gamo, kaj nia sperta teamo povas provizi plenan dezajnon-subtenon kaj konsulton.
Paralight Optics uzas gamon da altnivelaj pretigaj teknikoj kiel Single Point Diamond Turning kaj CNC-polurado por produkti altprecizajn optikajn lensojn el Silicio, Germanio kaj Zinka Sulfido, kiuj trovas aplikojn en fotiloj MWIR kaj LWIR. Ni kapablas atingi precizecojn de malpli ol 0,5 franĝoj PV kaj krudecon en la gamo de malpli ol 10 nm.
Por pli profunda specifo, bonvolu vidi niankatalogo optikoaŭ aŭ bonvolu kontakti nin por pliaj informoj.
Afiŝtempo: Apr-25-2023
