អុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជាអ្វី?

1) ការណែនាំអំពីអុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

អុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដត្រូវបានប្រើដើម្បីប្រមូល ផ្ដោត ឬបង្រួមពន្លឺក្នុងជួររលកចម្ងាយចន្លោះពី 760 ទៅ 14,000 nm ។ ផ្នែកនៃវិទ្យុសកម្ម IR នេះត្រូវបានបែងចែកបន្ថែមទៀតជាបួនជួរវិសាលគមផ្សេងៗគ្នា៖

នៅជិតជួរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (NIR)	700-900 nm
ជួរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកខ្លី (SWIR)	900 - 2300 nm
ជួរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដពាក់កណ្តាលរលក (MWIR)	3000-5000 nm
ជួរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកវែង (LWIR)	8000-14000 nm

2) រលកខ្លីអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (SWIR)

កម្មវិធី SWIR គ្របដណ្តប់ជួរពី 900 ទៅ 2300 nm ។ មិនដូចពន្លឺ MWIR និង LWIR ដែលត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីវត្ថុផ្ទាល់នោះទេ SWIR ប្រហាក់ប្រហែលនឹងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញក្នុងន័យថា ហ្វូតុនត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំង ឬស្រូបដោយវត្ថុមួយ ដូច្នេះផ្តល់នូវកម្រិតពណ៌ចាំបាច់សម្រាប់រូបភាពដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។ ប្រភពពន្លឺធម្មជាតិដូចជា ពន្លឺចាប់ផ្តើមបរិយាកាស និងពន្លឺផ្ទៃខាងក្រោយ (ហៅថា ពន្លឺពេលយប់) គឺជាអ្នកបញ្ចេញ SWIR និងផ្តល់នូវការបំភ្លឺដ៏ល្អសម្រាប់រូបភាពខាងក្រៅនៅពេលយប់។

កម្មវិធីមួយចំនួនដែលមានបញ្ហា ឬមិនអាចអនុវត្តដោយប្រើពន្លឺដែលអាចមើលឃើញគឺអាចធ្វើទៅបានដោយប្រើ SWIR ។ នៅពេលដែលរូបភាពនៅក្នុង SWIR ចំហាយទឹក ផ្សែងភ្លើង អ័ព្ទ និងវត្ថុធាតុមួយចំនួនដូចជាស៊ីលីកុនមានតម្លាភាព។ បន្ថែមពីលើនេះ ពណ៌ដែលលេចឡើងស្ទើរតែដូចគ្នាបេះបិទនៅក្នុងការមើលឃើញអាចត្រូវបានគេបែងចែកយ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើ SWIR ។

រូបភាព SWIR ត្រូវបានប្រើសម្រាប់គោលបំណងជាច្រើនដូចជា បន្ទះអេឡិចត្រូនិច និងការត្រួតពិនិត្យកោសិកាថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ ផលិតការត្រួតពិនិត្យ ការកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងការតម្រៀប ការឃ្លាំមើល ការប្រឆាំងការក្លែងបន្លំ ការគ្រប់គ្រងគុណភាពដំណើរការ និងច្រើនទៀត។

3) Mid-Wave Infrared (MWIR)

ប្រព័ន្ធ MWIR ដំណើរការក្នុងចន្លោះពី 3 ទៅ 5 micron ។ នៅពេលសម្រេចចិត្តរវាងប្រព័ន្ធ MWIR និង LWIR មនុស្សម្នាក់ត្រូវយកកត្តាជាច្រើនមកពិចារណា។ ជាដំបូង ធាតុផ្សំបរិយាកាសក្នុងតំបន់ ដូចជាសំណើម និងអ័ព្ទត្រូវយកមកពិចារណា។ ប្រព័ន្ធ MWIR រងផលប៉ះពាល់តិចជាងដោយសំណើមជាងប្រព័ន្ធ LWIR ដូច្នេះពួកវាល្អជាងសម្រាប់កម្មវិធីដូចជា ការឃ្លាំមើលតាមឆ្នេរសមុទ្រ ការឃ្លាំមើលចរាចរណ៍តាមនាវា ឬការការពារកំពង់ផែ។

MWIR មានការបញ្ជូនបរិយាកាសធំជាង LWIR នៅក្នុងអាកាសធាតុភាគច្រើន។ ដូច្នេះ MWIR ជាទូទៅគឺល្អសម្រាប់កម្មវិធីឃ្លាំមើលចម្ងាយឆ្ងាយដែលមានចម្ងាយលើសពី 10 គីឡូម៉ែត្រពីវត្ថុ។

ជាងនេះទៅទៀត MWIR ក៏ជាជម្រើសដ៏ប្រសើរផងដែរ ប្រសិនបើអ្នកចង់រកឃើញវត្ថុដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដូចជាយានជំនិះ យន្តហោះ ឬកាំជ្រួច។ នៅក្នុងរូបភាពខាងក្រោមគេអាចមើលឃើញថាបំពង់ផ្សែងក្តៅគឺអាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុង MWIR ជាងនៅក្នុង LWIR ។

4) អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកវែង (LWIR)

ប្រព័ន្ធ LWIR ដំណើរការក្នុងជួរពី 8 ទៅ 14 មីក្រូ។ ពួកវាត្រូវបានគេពេញចិត្តសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានវត្ថុសីតុណ្ហភាពជិតបន្ទប់។ កាមេរ៉ា LWIR មិនសូវរងឥទ្ធិពលពីព្រះអាទិត្យ ដូច្នេះហើយល្អជាងសម្រាប់ប្រតិបត្តិការនៅខាងក្រៅ។ ពួកវាជាធម្មតាជាប្រព័ន្ធដែលមិនត្រជាក់ដោយប្រើប្រាស់មីក្រូបូឡូម៉ែត្រ Focal Plane Array ទោះបីជាកាមេរ៉ា LWIR ត្រជាក់ក៏មានដែរ ហើយពួកគេប្រើឧបករណ៍ចាប់ Mercury Cadmium Tellurium (MCT) ក៏ដោយ។ ផ្ទុយទៅវិញ កាមេរ៉ា MWIR ភាគច្រើនត្រូវការភាពត្រជាក់ ដោយប្រើប្រាស់អាសូតរាវ ឬម៉ាស៊ីនត្រជាក់ Stirling cycle cooler។

ប្រព័ន្ធ LWIR ស្វែងរកកម្មវិធីជាច្រើនដូចជា ការត្រួតពិនិត្យអគារ និងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ ការរកឃើញពិការភាព ការរកឃើញឧស្ម័ន និងច្រើនទៀត។ កាមេរ៉ា LWIR បានដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងអំឡុងពេលជំងឺរាតត្បាត COVID-19 ព្រោះវាអនុញ្ញាតឱ្យវាស់សីតុណ្ហភាពរាងកាយបានរហ័ស និងត្រឹមត្រូវ។

5) ការណែនាំអំពីការជ្រើសរើសស្រទាប់ខាងក្រោម IR

សមា្ភារៈ IR មានលក្ខណៈសម្បត្តិខុសគ្នាដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាដំណើរការបានល្អនៅក្នុងវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ IR Fused Silica, Germanium, Silicon, Sapphire, និង Zinc Sulfide/Selenide ដែលនីមួយៗមានភាពខ្លាំងសម្រាប់កម្មវិធីអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។

ស័ង្កសី Selenide (ZnSe)

ស័ង្កសី selenide គឺជាសមាសធាតុរឹងពណ៌លឿងស្រាល ដែលរួមមានស័ង្កសី និងសេលេញ៉ូម។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការសំយោគនៃចំហាយស័ង្កសី និងឧស្ម័ន H2 Se បង្កើតជាសន្លឹកនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមក្រាហ្វិច។ វាត្រូវបានគេស្គាល់ថាសម្រាប់អត្រាស្រូបយកទាបរបស់វា ហើយដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការប្រើប្រាស់ដ៏ល្អសម្រាប់ឡាស៊ែរ CO2 ។

ជួរបញ្ជូនល្អបំផុត	កម្មវិធីសមស្រប
0.6 - 16μm	ឡាស៊ែរ CO2 និងទែម៉ូម៉ែត្រ និងវិសាលគមស្កុប កញ្ចក់ បង្អួច និងប្រព័ន្ធ FLIR

អាល្លឺម៉ង់ (Ge)

Germanium មានរូបរាងផ្សែងប្រផេះងងឹតជាមួយនឹងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃ 4.024 ជាមួយនឹងការបែកខ្ញែកអុបទិកទាប។ វាមានដង់ស៊ីតេគួរឱ្យកត់សម្គាល់ជាមួយនឹង Knoop Hardness (kg/mm2): 780.00 អនុញ្ញាតឱ្យវាដំណើរការបានល្អសម្រាប់អុបទិកវាលក្នុងស្ថានភាពលំបាក។

ជួរបញ្ជូនល្អបំផុត	កម្មវិធីសមស្រប
2 - 16 μm	LWIR - MWIR រូបភាពកំដៅ (នៅពេល AR ស្រោប) ស្ថានភាពអុបទិកដ៏រឹងមាំ

ស៊ីលីកុន (S)

ស៊ីលីកុនមានរូបរាងប្រផេះខៀវ ជាមួយនឹងសមត្ថភាពកំដៅខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់កញ្ចក់ឡាស៊ែរ និងស៊ីលីកុន wafers សម្រាប់ឧស្សាហកម្ម semiconductor ។ វាមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃ 3.42 ។ សមាសធាតុស៊ីលីកុនត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកគឺដោយសារតែចរន្តអគ្គិសនីរបស់វាអាចឆ្លងកាត់ស៊ីលីកុនបានលឿនជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង conductors ផ្សេងទៀតវាមានដង់ស៊ីតេតិចជាង Ge ឬ ZnSe ។ ថ្នាំលាប AR ត្រូវបានណែនាំសម្រាប់កម្មវិធីភាគច្រើន។

ជួរបញ្ជូនល្អបំផុត	កម្មវិធីសមស្រប
1.2 - 8 μm	MWIR, រូបភាព NIR, IR spectroscopy, ប្រព័ន្ធរកឃើញ MWIR

ស័ង្កសីស៊ុលហ្វីត (ZnS)

ស័ង្កសីស៊ុលហ្វីតគឺជាជម្រើសដ៏ល្អសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ដែលវាបញ្ជូនបានយ៉ាងល្អនៅក្នុង IR និងវិសាលគមដែលអាចមើលឃើញ។ ជាធម្មតាវាជាជម្រើសដ៏មានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការចំណាយលើសម្ភារៈ IR ផ្សេងទៀត។

ជួរបញ្ជូនល្អបំផុត	កម្មវិធីសមស្រប
0.6 - 18μm	LWIR - MWIR ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលអាចមើលឃើញ និងពាក់កណ្តាលរលក ឬរលកវែង

ជម្រើសនៃស្រទាប់ខាងក្រោម និងថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងការឆ្លុះបញ្ចាំងរបស់អ្នកនឹងអាស្រ័យលើប្រវែងរលកណាមួយដែលត្រូវការការបញ្ជូនបឋមនៅក្នុងកម្មវិធីរបស់អ្នក។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើអ្នកកំពុងបញ្ជូនពន្លឺ IR នៅក្នុងជួរ MWIR នោះ germanium អាចជាជម្រើសដ៏ល្អ។ សម្រាប់កម្មវិធី NIR ត្បូងកណ្តៀងប្រហែលជាល្អបំផុត។

លក្ខណៈបច្ចេកទេសផ្សេងទៀតដែលអ្នកប្រហែលជាចង់ពិចារណានៅក្នុងជម្រើសរបស់អ្នកនៃអុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរួមមានលក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅ និងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ។ លក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅនៃស្រទាប់ខាងក្រោម កំណត់បរិមាណដែលវាមានប្រតិកម្មទៅនឹងកំដៅ។ ជាញឹកញាប់ ធាតុអុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ នឹងត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងសីតុណ្ហភាពប្រែប្រួលយ៉ាងទូលំទូលាយ។ កម្មវិធី IR មួយចំនួនក៏ផលិតកំដៅបានច្រើន។ ដើម្បីកំណត់ថាតើស្រទាប់ខាងក្រោម IR គឺសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីរបស់អ្នក អ្នកនឹងចង់ពិនិត្យមើលជម្រាលសន្ទស្សន៍ និងមេគុណនៃការពង្រីកកម្ដៅ (CTE)។ ប្រសិនបើស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានផ្តល់ឱ្យមានជម្រាលសន្ទស្សន៍ខ្ពស់ វាអាចមានដំណើរការអុបទិកល្អបំផុតនៅពេលប្រើក្នុងការកំណត់ដែលងាយនឹងបង្កជាហេតុដោយកម្ដៅ។ ប្រសិនបើវាមាន CTE ខ្ពស់ វាអាចពង្រីក ឬចុះកិច្ចសន្យាក្នុងអត្រាខ្ពស់ ដោយសារការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពដ៏ធំ។ សមា្ភារៈដែលប្រើញឹកញាប់បំផុតនៅក្នុងអុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ។ ឧទាហរណ៍ Germanium មានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃ 4.0003 ធៀបនឹង 1.413 សម្រាប់ MgF ។ ភាពអាចរកបាននៃស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយនឹងជួរដ៏ធំទូលាយនៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនេះផ្តល់នូវភាពបត់បែនបន្ថែមនៅក្នុងការរចនាប្រព័ន្ធ។ ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃសម្ភារៈ IR វាស់ការផ្លាស់ប្តូរសន្ទស្សន៍នៃប្រវែងរលក ទាក់ទងទៅនឹងប្រវែងរលក ក៏ដូចជាភាពមិនប្រក្រតីនៃក្រូម៉ាទិក ឬការបំបែកនៃប្រវែងរលក។ ការបែកខ្ញែកត្រូវបានកំណត់បរិមាណ ច្រាសមកវិញជាមួយនឹងលេខ Abbe ដែលត្រូវបានកំណត់ជាសមាមាត្រនៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៅរលក d ដក 1 លើភាពខុសគ្នារវាងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៅបន្ទាត់ f និង c ។ ប្រសិនបើស្រទាប់ខាងក្រោមមានលេខ Abbe ធំជាង 55 វាមិនសូវបែកខ្ញែកទេ ហើយយើងហៅវាថាជាសម្ភារៈមកុដ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបែកខ្ញែកកាន់តែច្រើនដែលមានលេខ Abbe ទាបជាង 55 ត្រូវបានគេហៅថាសមា្ភារៈ flint ។

កម្មវិធីអុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

អុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមានកម្មវិធីក្នុងវិស័យជាច្រើន ចាប់ពីឡាស៊ែរ CO2 ដែលមានថាមពលខ្ពស់ ដែលដំណើរការនៅកម្រិត 10.6 μm ដល់ម៉ាស៊ីនថតរូបភាពកម្ដៅពេលយប់ (MWIR និង LWIR bands) និងការថតរូបភាព IR ។ ពួកវាមានសារៈសំខាន់ផងដែរនៅក្នុង spectroscopy ព្រោះការផ្លាស់ប្តូរដែលត្រូវបានប្រើក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណឧស្ម័នដានជាច្រើនគឺស្ថិតនៅក្នុងតំបន់ពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ យើងផលិតអុបទិកបន្ទាត់ឡាស៊ែរ ក៏ដូចជាសមាសធាតុអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ដែលដំណើរការបានល្អលើជួររលកចម្ងាយដ៏ធំទូលាយ ហើយក្រុមដែលមានបទពិសោធន៍របស់យើងអាចផ្តល់នូវការគាំទ្រ និងការប្រឹក្សាផ្នែករចនាពេញលេញ។

Paralight Optics កំពុងប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសកែច្នៃកម្រិតខ្ពស់ដូចជា Single Point Diamond Turning និង CNC polishing ដើម្បីផលិតកញ្ចក់អុបទិកដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ពី Silicon, Germanium និង Zinc Sulfide ដែលស្វែងរកកម្មវិធីនៅក្នុងកាមេរ៉ា MWIR និង LWIR ។ យើងអាចសម្រេចបាននូវភាពត្រឹមត្រូវតិចជាង 0.5 fringes PV និងភាពរដុបក្នុងចន្លោះតិចជាង 10 nm ។