Dè a th’ ann an Optics Infrared?

1) Ro-ràdh do Optics Infridhearg

Thathas a’ cleachdadh Optics fo-dhearg gus solas a chruinneachadh, a chuimseachadh no a bhualadh anns an raon tonn-tonn eadar 760 agus 14,000 nm. Tha a’ chuibhreann seo de rèididheachd IR air a roinn tuilleadh ann an ceithir raointean speactram eadar-dhealaichte:

Faisg air raon fo-dhearg (NIR)	700 - 900 nm
Raon fo-dhearg tonn-ghoirid (SWIR)	900 - 2300 nm
Raon fo-dhearg meadhan-tonn (MWIR)	3000 - 5000 nm
Raon fo-dhearg tonn-fada (LWIR)	8000 - 14000 nm

2) Infridhearg tonn-ghoirid (SWIR)

Tha tagraidhean SWIR a’ còmhdach an raoin bho 900 gu 2300 nm. Eu-coltach ri solas MWIR agus LWIR a tha air a sgaoileadh bhon nì fhèin, tha SWIR coltach ri solas faicsinneach anns an fhaireachdainn gu bheil photons air an nochdadh no air an gabhail a-steach le nì, agus mar sin a’ toirt seachad an eadar-dhealachadh riatanach airson ìomhaighean àrd-rèiteachaidh. Tha stòran solais nàdurrach leithid solas tòiseachaidh àrainneachd agus radiance cùil (aka nightglow) nan leithid de luchd-sgaoilidh SWIR agus a’ lìbhrigeadh soillseachadh sàr-mhath airson ìomhaighean a-muigh air an oidhche.

Tha e comasach grunn thagraidhean a tha duilich no do-dhèanta a choileanadh le bhith a’ cleachdadh solas faicsinneach a’ cleachdadh SWIR. Nuair a bhios tu a’ dèanamh dealbh ann an SWIR, tha ceò uisge, ceò teine, ceò, agus stuthan sònraichte leithid silicon follaiseach. A bharrachd air an sin, faodar dathan a tha a’ nochdadh cha mhòr co-ionann anns na tha ri fhaicinn a bhith air an eadar-dhealachadh gu furasta le bhith a’ cleachdadh SWIR.

Bithear a’ cleachdadh ìomhaighean SWIR airson iomadh adhbhar leithid bòrd dealanach agus sgrùdadh cealla grèine, sgrùdadh toraidh, comharrachadh agus òrdachadh, sgrùdadh, anti-counterfeiting, smachd càileachd pròiseas agus barrachd.

3) Fo-dhearg Meadhan-thonn (MWIR)

Bidh siostaman MWIR ag obair anns an raon 3 gu 5 micron. Nuair a bhios tu a’ co-dhùnadh eadar siostaman MWIR agus LWIR, feumar grunn nithean a thoirt fa-near. An toiseach, feumar beachdachadh air na feartan àile ionadail leithid taiseachd agus ceò. Tha nas lugha de bhuaidh aig taiseachd air siostaman MWIR na siostaman LWIR, agus mar sin tha iad nas fheàrr airson tagraidhean leithid sgrùdadh cladaich, sgrùdadh trafaic shoithichean no dìon cala.

Tha barrachd tar-chuir àile aig MWIR na LWIR anns a’ mhòr-chuid de ghnàth-shìde. Mar sin, tha MWIR sa chumantas nas fheàrr airson tagraidhean sgrùdaidh fad-ùine nas fhaide na astar 10 km bhon nì.

A bharrachd air an sin, tha MWIR cuideachd na roghainn nas fheàrr ma tha thu airson stuthan àrd-teòthachd a lorg leithid carbadan, itealain no urchraichean. Anns an ìomhaigh gu h-ìosal chì thu gu bheil na plumaichean teasachaidh teth gu math nas fhaicsinniche anns an MWIR na anns an LWIR.

4) Long-tonn fo-dhearg (LWIR)

Bidh siostaman LWIR ag obair anns an raon 8 gu 14 micron. Is fheàrr leotha tagraidhean le stuthan faisg air teòthachd an t-seòmair. Chan eil a’ ghrian a’ toirt buaidh cho mòr air camarathan LWIR agus mar sin nas fheàrr airson obrachadh a-muigh. Mar as trice is e siostaman gun fhuarachadh a th’ annta a’ cleachdadh microbolometers Focal Plane Array, ged a tha camarathan LWIR air fhuarachadh ann cuideachd agus bidh iad a’ cleachdadh lorgairean Mercury Cadmium Tellurium (MCT). An coimeas ri sin, tha feum aig a’ mhòr-chuid de chamarathan MWIR air fuarachadh, a’ cleachdadh an dàrna cuid nitrigin liùlach no inneal-fuarachaidh cearcall Sruighlea.

Bidh siostaman LWIR a’ lorg àireamh fharsaing de thagraidhean leithid sgrùdadh togalach agus bun-structair, lorg lochdan, lorg gas agus barrachd. Tha àite cudromach air a bhith aig camarathan LWIR rè galar lèir-sgaoilte COVID-19 leis gu bheil iad a’ ceadachadh teòthachd bodhaig a thomhas gu sgiobalta agus gu ceart.

5) Iùl Taghaidh Substrates IR

Tha feartan sònraichte aig stuthan IR a leigeas leotha coileanadh gu math anns an speactram infridhearg. Tha neartan aig IR Fused Silica, Germanium, Silicon, Sapphire, agus Sinc Sulfide / Selenide airson tagraidhean fo-dhearg.

Sinc Selenide (ZnSe)

Tha sinc selenide na stuth buidhe aotrom, cruaidh anns a bheil sinc agus selenium. Tha e air a chruthachadh le synthesis de Zinc vapor agus H2 Se gas, a’ cruthachadh mar dhuilleagan air substrate grafait. Tha e ainmeil airson an ìre ìosal de in-ghabhail agus a leigeas le deagh fheuman airson lasers CO2.

An raon tar-chuir as fheàrr	Tagraidhean Ideal
0.6 - 16μm	Lasers CO2 agus teirmimeatraidh agus speactroscopaidh, lionsan, uinneagan, agus siostaman FLIR

Gearmailtis (Ge)

Tha coltas smocach dorcha glas air Germanium le clàr-amais ath-tharraingeach de 4.024 le sgapadh optigeach ìosal. Tha dùmhlachd mòr aige le cruas Knoop (kg / mm2): 780.00 a ’leigeil leis coileanadh gu math airson optics achaidh ann an suidheachaidhean garbh.

An raon tar-chuir as fheàrr	Tagraidhean Ideal
2 - 16μm	LWIR - MWIR Ìomhaigh teirmeach (nuair a tha e còmhdaichte le AR), suidheachaidhean garbh optigeach

sileacon (S)

Tha coltas gorm-liath air Silicon le comas teirmeach àrd a tha ga dhèanamh air leth freagarrach airson sgàthan laser agus wafers sileaconach airson a’ ghnìomhachas semiconductor. Tha clàr-amais ath-tharraingeach aige de 3.42. Tha co-phàirtean silicon air an cleachdadh ann an innealan dealanach air sgàth 's gum faod na sruthan dealain aige a dhol tro na stiùirichean sileaconach mòran nas luaithe an coimeas ri stiùirichean eile, chan eil e cho dùmhail ri Ge no ZnSe. Thathas a’ moladh còmhdach AR airson a’ mhòr-chuid de thagraidhean.

An raon tar-chuir as fheàrr	Tagraidhean Ideal
1,2 - 8μm	MWIR, ìomhaighean NIR, speactroscopaidh IR, siostaman lorgaidh MWIR

Sinc sulfide (ZnS)

Tha sinc Sulfide na dheagh roghainn airson mothachairean infridhearg a bhios e a’ sgaoileadh gu math anns an IR agus speactram faicsinneach. Mar as trice tha e na roghainn cosg-èifeachdach thairis air stuthan IR eile.

An raon tar-chuir as fheàrr	Tagraidhean Ideal
0.6 - 18μm	LWIR - MWIR, mothachairean infridhearg faicsinneach agus meadhan-tonn no tonn fada

Bidh do roghainn de chòmhdach substrate agus anti-meòrachaidh an urra ri dè an tonn-tonn a dh’ fheumas prìomh chraoladh san tagradh agad. Mar eisimpleir, ma tha thu a’ sgaoileadh solas IR ann an raon MWIR, dh’ fhaodadh germanium a bhith na dheagh roghainn. Airson tagraidhean NIR, faodaidh sapphire a bhith air leth freagarrach.

Tha mion-chomharrachadh eile a dh’ fhaodadh tu a bhith airson beachdachadh nuair a thagh thu optics infridhearg a’ toirt a-steach feartan teirmeach agus clàr-amais ath-tharraing. Bidh feartan teirmeach substrate a’ tomhas mar a dhèiligeas e ri teas. Gu tric, bidh eileamaidean optigeach infridhearg fosgailte do theodhachd a tha ag atharrachadh gu mòr. Bidh cuid de thagraidhean IR cuideachd a’ toirt a-mach tòrr teas. Gus faighinn a-mach a bheil substrate IR freagarrach airson an tagradh agad bidh thu airson sgrùdadh a dhèanamh air caisead clàr-amais agus co-èifeachd leudachadh teirmeach (CTE). Ma tha caisead clàr-amais àrd aig substrate sònraichte, dh’ fhaodadh gum bi coileanadh optigeach suboptimal aige nuair a thèid a chleachdadh ann an suidheachadh a tha luaineach gu teirmeach. Ma tha CTE àrd aige, faodaidh e leudachadh no cùmhnant aig ìre àrd air sgàth atharrachadh mòr ann an teòthachd. Tha na stuthan as trice a chleachdar ann an optics infridhearg ag atharrachadh gu farsaing ann an clàr-amais ath-tharraing. Tha clàr-amais ath-dhealbhachaidh aig Germanium, mar eisimpleir, de 4.0003, an coimeas ri 1.413 airson MgF. Tha na tha ri fhaighinn de fho-stratan leis an raon fharsaing seo de chlàr-amais ath-tharraing a’ toirt sùbailteachd a bharrachd ann an dealbhadh siostam. Bidh sgapadh stuth IR a’ tomhas an atharrachaidh ann an clàr-amais tonn-tonn a thaobh tonn-tonn a bharrachd air aberration cromatach, no dealachadh tonn-tonn. Tha sgapadh air a thomhas, air an làimh eile, leis an àireamh Abbe, a tha air a mhìneachadh mar cho-mheas den chlàr-amais ath-tharraingeach aig an tonn-d nas lugha na 1, thairis air an eadar-dhealachadh eadar clàr-amais ath-tharraing aig na loidhnichean f agus c. Ma tha àireamh Abbe nas motha na 55 aig substrate, chan eil e cho sgapte agus canar stuth crùn ris. Canar stuthan ailbhinn ri fo-stratan nas sgaoilte le àireamhan Abbe nas ìsle na 55.

Iarrtasan infridhearg optics

Tha tagraidhean aig optics infridhearg ann an iomadh raon, bho leusairean CO2 àrd-chumhachd, a bhios ag obair aig 10.6 μm, gu camarathan ìomhaighean teirmeach sealladh oidhche (còmhlain MWIR agus LWIR) agus ìomhaighean IR. Tha iad cuideachd cudromach ann an speactroscopaidh, leis gu bheil na h-eadar-ghluasadan a thathar a’ cleachdadh ann a bhith a’ comharrachadh mòran gasaichean lorgaidh anns an roinn meadhan fo-dhearg. Bidh sinn a’ toirt a-mach optics loidhne laser a bharrachd air co-phàirtean infridhearg a bhios a’ coileanadh gu math thairis air raon tonn-tonn farsaing, agus faodaidh an sgioba eòlach againn làn thaic dealbhaidh agus co-chomhairle a thoirt seachad.

Tha Paralight Optics a’ cleachdadh raon de dhòighean giullachd adhartach leithid Single Point Diamond Turning agus snasadh CNC gus lionsan optigeach àrd-chruinneas a thoirt gu buil bho Silicon, Germanium agus Zinc Sulfide a lorgas tagraidhean ann an camarathan MWIR agus LWIR. Is urrainn dhuinn cruinneas nas lugha na 0.5 iomall PV a choileanadh agus garbh anns an raon nas lugha na 10 nm.