Инфракызыл оптика деген эмне?

1) Инфракызыл оптикага киришүү

Инфракызыл оптика 760 жана 14000 нм ортосундагы толкун узундугу диапазонундагы жарыкты чогултуу, фокустоо же коллимациялоо үчүн колдонулат. IR нурлануунун бул бөлүгү дагы төрт түрдүү спектрдик диапазонго бөлүнөт:

Инфракызыл-оптика
Жакын инфракызыл диапазон (NIR) 700 – 900 нм
Кыска толкундуу инфракызыл диапазон (SWIR)  900 – 2300 нм
Орто толкун инфракызыл диапазону (MWIR)  3000 – 5000 нм
Узун толкундуу инфракызыл диапазон (LWIR)  8000 – 14000 нм

2) Кыска толкундуу инфракызыл (SWIR)

SWIR колдонмолору 900дөн 2300 нмге чейинки диапазонду камтыйт. Объекттин өзүнөн бөлүнүп чыккан MWIR жана LWIR жарыгынан айырмаланып, SWIR көрүнүүчү жарыкка окшошуп, фотондор объект тарабынан чагылышы же сиңирилет, ошентип жогорку резолюциядагы сүрөттөө үчүн керектүү контрастты камсыз кылат. Табигый жарык булактары, мисалы, айлана-чөйрөнүн жарыгы жана фон жарыгы (башкача айтканда, түнкү жарык) SWIR эмитенттери болуп саналат жана түнкүсүн сырткы сүрөткө тартуу үчүн эң сонун жарык берет.

Көйгөйлүү же көрүнөө жарыктын жардамы менен аткаруу мүмкүн эмес болгон бир катар тиркемелерди SWIR аркылуу ишке ашырууга болот. SWIR режиминде сүрөт тартууда суунун буусу, өрттүн түтүнү, туман жана кремний сыяктуу айрым материалдар тунук болот. Кошумчалай кетсек, көрүнгөн жерде дээрлик бирдей көрүнгөн түстөрдү SWIR аркылуу оңой айырмалоого болот.

SWIR сүрөтү электрондук такта жана күн батареясын текшерүү, өндүрүштү текшерүү, аныктоо жана сорттоо, көзөмөлдөө, контрафакттуулукка каршы, процесстин сапатын көзөмөлдөө жана башка көптөгөн максаттар үчүн колдонулат.

3) Орто толкун инфракызыл (MWIR)

MWIR системалары 3-5 микрон диапазонунда иштейт. MWIR жана LWIR системаларынын ортосунда чечим кабыл алууда, бир нече факторлорду эске алуу керек. Биринчиден, нымдуулук жана туман сыяктуу жергиликтүү атмосфералык компоненттерди эске алуу керек. MWIR системалары LWIR системаларына караганда нымдуулуктан азыраак таасир этет, ошондуктан алар жээкти көзөмөлдөө, кеме кыймылын көзөмөлдөө же портту коргоо сыяктуу колдонмолор үчүн жогору.

MWIR көпчүлүк климаттык шарттарда LWIRге караганда көбүрөөк атмосфералык өткөрүмдүүлүккө ээ. Ошондуктан, MWIR жалпысынан объекттен 10 км аралыктан ашкан өтө алыс аралыктагы байкоо жүргүзүү үчүн артыкчылыктуу.

Мындан тышкары, MWIR дагы, эгерде сиз унаалар, учактар ​​же ракеталар сыяктуу жогорку температурадагы объекттерди аныктоону кааласаңыз, жакшыраак вариант. Төмөндөгү сүрөттө ысык түтүктөр LWIRге караганда MWIRде кыйла көбүрөөк көрүнүп турганын көрүүгө болот.

4) Узун толкундуу инфракызыл (LWIR)

LWIR системалары 8 14 микрон диапазонунда иштейт. Алар бөлмө температурасына жакын объектилер менен колдонмолор үчүн артыкчылыктуу болуп саналат. LWIR камералары күн азыраак таасир этет, ошондуктан сыртта иштөө үчүн жакшыраак. Алар, адатта, Focal Plane Array микроболометрлерин колдонгон муздатылбаган системалар, бирок муздатылган LWIR камералары да бар жана алар сымап кадмий теллурунун (MCT) детекторлорун колдонушат. Ал эми, MWIR камераларынын көпчүлүгү суюк азотту же Стирлинг циклинин муздаткычын колдонуп, муздатууну талап кылат.

LWIR системалары имаратты жана инфраструктураны текшерүү, кемчиликтерди аныктоо, газды аныктоо жана башкалар сыяктуу көптөгөн колдонмолорду табат. LWIR камералары COVID-19 пандемиясынын учурунда маанилүү ролду ойноду, анткени алар дене температурасын тез жана так өлчөөгө мүмкүндүк берет.

5) IR субстраттарды тандоо боюнча колдонмо

IR материалдары инфракызыл спектрде жакшы иштөөгө мүмкүндүк берген өзгөчө касиеттерге ээ. IR эритилген кремний диоксиди, германия, кремний, сапфир жана цинк сульфид/селенид, ар биринин инфракызыл колдонмолор үчүн күчтүү жактары бар.

жаңы-2

Цинк селениди (ZnSe)

Цинк селениди цинк менен селенди камтыган ачык-сары, катуу кошулма. Ал графит субстратында барак түрүндө пайда болгон цинк буусу менен H2 Se газынын синтези аркылуу түзүлөт. Ал аз сиңирүү ылдамдыгы менен белгилүү жана CO2 лазерлери үчүн эң сонун колдонууга мүмкүндүк берет.

Оптималдуу өткөрүү диапазону Идеалдуу колдонмолор
0,6 - 16мкм CO2 лазерлери жана термометрия жана спектроскопия, линзалар, терезелер жана FLIR системалары

Германий (Ге)

Германий 4,024 сынуу көрсөткүчү менен, оптикалык дисперсиясы төмөн кара боз түтүндүү көрүнүшкө ээ. Ал бир топ тыгыздыкка ээ (кг/мм2): 780,00 катаал шарттарда талаа оптикасын жакшы аткарууга мүмкүндүк берет.

Оптималдуу өткөрүү диапазону Идеалдуу колдонмолор
2 - 16μm LWIR - MWIR Термикалык сүрөттөө (AR капталганда), катаал оптикалык кырдаалдар

Кремний (S)

Кремний жогорку жылуулук сыйымдуулугу менен көк-боз түскө ээ, бул аны лазер күзгүлөрү жана жарым өткөргүч өнөр жайы үчүн кремний пластиналары үчүн идеалдуу кылат. Анын сынуу көрсөткүчү 3,42. Кремний компоненттери электрондук шаймандарда колдонулат, анткени анын электр агымдары кремний өткөргүчтөр аркылуу башка өткөргүчтөргө караганда тезирээк өтө алат, Ge же ZnSeге караганда тыгыздыгы аз. AR каптоо көпчүлүк колдонмолор үчүн сунушталат.

Оптималдуу өткөрүү диапазону Идеалдуу колдонмолор
1,2 - 8мкм MWIR, NIR сүрөттөө, IR спектроскопия, MWIR аныктоо системалары

Цинк сульфиди (ZnS)

Цинк сульфиди инфракызыл сенсорлор үчүн эң сонун тандоо, ал IR жана көрүнүүчү спектрде жакшы өткөрөт. Бул, адатта, башка IR материалдарга караганда үнөмдүү тандоо болуп саналат.

Оптималдуу өткөрүү диапазону Идеалдуу колдонмолор
0,6 - 18мкм LWIR - MWIR, көрүнүүчү жана орто толкундуу же узун толкундуу инфракызыл сенсорлор

Субстрат жана чагылдырууга каршы каптоо тандооңуз колдонмоңузда кайсы толкун узундугу негизги өткөргүчтүктү талап кылганына жараша болот. Мисалы, сиз MWIR диапазонунда IR жарыкты өткөрүп жатсаңыз, германий жакшы тандоо болушу мүмкүн. NIR колдонмолору үчүн сапфир идеалдуу болушу мүмкүн.

Инфракызыл оптиканы тандоодо эске алууну каалаган башка спецификацияларга жылуулук касиеттери жана сынуу индекси кирет. Субстраттын жылуулук касиеттери анын жылуулукка кандай реакция кылаарын сандык түрдө көрсөтөт. Көбүнчө инфракызыл оптикалык элементтер ар кандай температурага дуушар болушат. Кээ бир IR тиркемелери да чоң көлөмдөгү жылуулукту чыгарышат. IR субстрат сиздин колдонмоңузга ылайыктуу экендигин аныктоо үчүн сиз индекстин градиентин жана жылуулук кеңейүү коэффициентин (CTE) текшериңиз. Эгерде берилген субстрат жогорку индекс градиентине ээ болсо, ал термикалык туруксуз шарттарда колдонулганда оптималдуу эмес оптикалык көрсөткүчкө ээ болушу мүмкүн. Эгерде ал жогорку CTEге ээ болсо, температуранын чоң өзгөрүшүн эске алганда, ал кеңейиши же жыйрылышы мүмкүн. Инфракызыл оптикада көбүнчө колдонулган материалдар сынуу көрсөткүчү боюнча ар кандай. Мисалы, Германиянын сынуу индекси 4,0003, MgF үчүн 1,413. Мындай сынуу индексинин кеңири диапазону менен субстраттардын болушу системаны долбоорлоодо кошумча ийкемдүүлүктү берет. IR материалынын дисперсиясы толкун узундугунун индексинин толкун узундугуна карата өзгөрүшүн, ошондой эле хроматикалык аберрацияны же толкун узундугунун бөлүнүшүн өлчөйт. Дисперсия тескери түрдө, d толкун узундугундагы сынуу көрсөткүчүнүн f жана c сызыктарындагы сынуу көрсөткүчүнүн айырмасына минус 1 болгон катышы катары аныкталуучу Аббе саны менен тескери түрдө сандык бааланат. Эгерде субстраттын Аббе саны 55тен жогору болсо, анда ал азыраак дисперсивдүү жана биз аны таажы материалы деп атайбыз. Аббе саны 55тен төмөн болгон дисперсивдүү субстраттар оттук таш материалдар деп аталат.

Инфракызыл оптика колдонмолору

Инфракызыл оптика 10,6 мкмде иштеген жогорку кубаттуулуктагы CO2 лазеринен баштап, түнкү тепловизордук камераларга (MWIR жана LWIR диапазондору) жана IR сүрөттөөлөргө чейин көптөгөн тармактарда колдонулат. Алар спектроскопияда да маанилүү, анткени көптөгөн изи газдарды аныктоодо колдонулган өтүүлөр орто инфракызыл аймакта болот. Биз лазер линиясынын оптикасын, ошондой эле кең толкун диапазонунда жакшы аткарган инфракызыл компоненттерди чыгарабыз жана биздин тажрыйбалуу командабыз дизайнга толук колдоо жана консультация бере алат.

Paralight Optics MWIR жана LWIR камераларында тиркемелерди таба турган кремнийден, германиядан жана цинк сульфидинен жогорку тактыктагы оптикалык линзаларды өндүрүү үчүн Single Point Diamond Turning жана CNC жылтыратуу сыяктуу өркүндөтүлгөн иштетүү ыкмаларын колдонот. Биз 10 нмден аз диапазондо 0,5 этегинен кем эмес PV тактыгына жетише алабыз.

жаңылыктар-5

Көбүрөөк спецификацияны алуу үчүн, сураныч, биздин караңызкаталог оптикаже кошумча маалымат алуу үчүн биз менен байланышыңыз.


Посттун убактысы: 25-апрель-2023