1) Introduzzjoni għall-Ottika Infrared
L-Ottiċi Infrared huma użati biex jiġbru, jiffokaw jew jikkollimati dawl fil-medda ta 'wavelength bejn 760 u 14,000 nm. Din il-parti tar-radjazzjoni IR hija maqsuma aktar f'erba' firxiet spettrali differenti:
| Medda Infrared Qarib (NIR) | 700 – 900 nm |
| Medda infrared ta' mewġ qasir (SWIR) | 900 – 2300 nm |
| Medda Infrared Mid-Wave (MWIR) | 3000 – 5000 nm |
| Medda Infra-aħmar ta' Mewġ twil (LWIR) | 8000 – 14000 nm |
2) Infrared b'mewġ qasir (SWIR)
L-applikazzjonijiet SWIR ikopru l-medda minn 900 sa 2300 nm. B'differenza mid-dawl MWIR u LWIR li joħroġ mill-oġġett innifsu, SWIR jixbaħ dawl viżibbli fis-sens li l-fotoni jiġu riflessi jew assorbiti minn oġġett, u b'hekk jipprovdu l-kuntrast meħtieġ għal immaġni b'riżoluzzjoni għolja. Sorsi ta 'dawl naturali bħad-dawl tal-bidu ambjentali u radjanza fl-isfond (magħruf ukoll bħala nightglow) huma tali emittenti ta' SWIR u jagħtu illuminazzjoni eċċellenti għal immaġini ta 'barra bil-lejl.
Numru ta 'applikazzjonijiet li huma problematiċi jew impossibbli li jitwettqu bl-użu ta' dawl viżibbli huma fattibbli bl-użu ta 'SWIR. Meta l-immaġini f'SWIR, fwar tal-ilma, duħħan tan-nar, ċpar, u ċerti materjali bħas-silikon huma trasparenti. Barra minn hekk, kuluri li jidhru kważi identiċi fil-viżibbli jistgħu jiġu differenzjati faċilment bl-użu ta 'SWIR.
L-immaġini SWIR tintuża għal skopijiet multipli bħal spezzjoni ta 'bord elettroniku u ċelloli solari, spezzjoni tal-produzzjoni, identifikazzjoni u għażla, sorveljanza, kontra l-iffalsifikar, kontroll tal-kwalità tal-proċess u aktar.
3) Mid-Wave Infrared (MWIR)
Is-sistemi MWIR joperaw fil-medda ta '3 sa 5 mikron. Meta wieħed jiddeċiedi bejn sistemi MWIR u LWIR, wieħed irid iqis diversi fatturi. L-ewwel, il-kostitwenti atmosferiċi lokali bħall-umdità u ċ-ċpar għandhom jiġu kkunsidrati. Is-sistemi MWIR huma inqas affettwati mill-umdità mis-sistemi LWIR, għalhekk huma superjuri għal applikazzjonijiet bħal sorveljanza kostali, sorveljanza tat-traffiku tal-bastimenti jew protezzjoni tal-port.
MWIR għandu trasmissjoni atmosferika akbar minn LWIR fil-biċċa l-kbira tal-klimi. Għalhekk, MWIR huwa ġeneralment preferibbli għal applikazzjonijiet ta 'sorveljanza fuq medda twila ħafna li jaqbżu 10 km distanza mill-oġġett.
Barra minn hekk, MWIR hija wkoll għażla aħjar jekk trid tiskopri oġġetti b'temperatura għolja bħal vetturi, ajruplani jew missili. Fl-immaġini ta' hawn taħt wieħed jista' jara li s-sħan ta' l-exhaust huma ferm aktar viżibbli fl-MWIR milli fl-LWIR.
4) Infrared ta' Mewġ twil (LWIR)
Is-sistemi LWIR joperaw fil-medda ta '8 sa 14 mikron. Huma preferuti għal applikazzjonijiet b'oġġetti qrib it-temperatura tal-kamra. Kameras LWIR huma inqas affettwati mix-xemx u għalhekk aħjar għal tħaddim barra. Huma tipikament sistemi mhux imkessħa li jutilizzaw mikrobolometri Focal Plane Array, għalkemm kameras LWIR mkessħa jeżistu wkoll u jużaw ditekters Mercury Cadmium Tellurium (MCT). B'kuntrast, il-maġġoranza tal-kameras MWIR jeħtieġu tkessiħ, li jimpjegaw jew nitroġenu likwidu jew apparat li jkessaħ iċ-ċiklu Stirling.
Is-sistemi LWIR isibu numru wiesa 'ta' applikazzjonijiet bħal spezzjoni ta 'bini u infrastruttura, skoperta ta' difetti, skoperta ta 'gass u aktar. Il-kameras LWIR kellhom rwol importanti matul il-pandemija tal-COVID-19 peress li jippermettu kejl rapidu u preċiż tat-temperatura tal-ġisem.
5) Gwida għall-Għażla tas-Sustrati IR
Materjali IR għandhom proprjetajiet distinti li jippermettulhom li jaħdmu tajjeb fl-ispettru infra-aħmar. IR Fused Silica, Germanium, Silicon, Sapphire, u Zinc Sulfide/Selenide, kull wieħed għandu saħħiet għal applikazzjonijiet infra-aħmar.
Selenide taż-żingu (ZnSe)
Selenid taż-żingu huwa kompost solidu isfar ċar li jinkludi żingu u selenju. Jinħoloq permezz ta 'sintesi ta' fwar taż-żingu u gass H2 Se, li jiffurmaw bħala folji fuq sottostrat tal-grafita. Huwa magħruf għar-rata ta 'assorbiment baxxa tiegħu u li jippermetti użi eċċellenti għal-lejżers tas-CO2.
| Medda ta 'Trażmissjoni Ottima | Applikazzjonijiet Ideali |
| 0.6 - 16μm | Lejżers tas-CO2 u termometrija u spettroskopija, lentijiet, twieqi, u sistemi FLIR |
Ġermanju (Ge)
Il-ġermanju għandu dehra affumikata griż skur b'indiċi refrattiv ta '4.024 b'dispersjoni ottika baxxa. Għandha densità konsiderevoli b'Ebusija Knoop (kg/mm2): 780.00 li tippermettilha taħdem tajjeb għall-ottika tal-kamp f'kundizzjonijiet imħatteb.
| Medda ta 'Trażmissjoni Ottima | Applikazzjonijiet Ideali |
| 2 - 16μm | LWIR - MWIR Immaġini termali (meta miksija AR), sitwazzjonijiet ottiċi imħatteb |
Silikon (S)
Is-silikon għandu dehra blu-griża b'kapaċità termali għolja li tagħmilha ideali għal mirja tal-lejżer u wejfers tas-silikon għall-industrija tas-semikondutturi. Għandu indiċi refrattiv ta '3.42. Il-komponenti tas-silikon jintużaw f'apparat elettroniku minħabba li l-kurrenti elettriċi tiegħu jistgħu jgħaddu mill-kondutturi tas-silikon ħafna aktar malajr meta mqabbla ma 'kondutturi oħra, huwa inqas dens minn Ge jew ZnSe. Il-kisi AR huwa rakkomandat għal ħafna applikazzjonijiet.
| Medda ta 'Trażmissjoni Ottima | Applikazzjonijiet Ideali |
| 1.2 - 8μm | MWIR, immaġini NIR, spettroskopija IR, sistemi ta 'skoperta MWIR |
Sulfide taż-żingu (ZnS)
Żingu Sulfide hija għażla eċċellenti għal sensuri infra-aħmar li jittrasmetti sew fl-IR u l-ispettru viżibbli. Hija tipikament għażla kosteffettiva fuq materjali IR oħra.
| Medda ta 'Trażmissjoni Ottima | Applikazzjonijiet Ideali |
| 0.6 - 18μm | LWIR - MWIR, sensuri infra-aħmar viżibbli u ta 'nofs mewġ jew ta' mewġ twil |
L-għażla tiegħek tas-sottostrat u tal-kisi kontra r-rifless tiddependi fuq liema wavelength jeħtieġ trażmissjoni ewlenija fl-applikazzjoni tiegħek. Pereżempju, jekk qed tittrasmetti dawl IR fil-medda MWIR, il-ġermanju jista 'jkun għażla tajba. Għall-applikazzjonijiet NIR, żaffir jista 'jkun ideali.
Speċifikazzjonijiet oħra li tista 'tkun trid tikkunsidra fl-għażla tiegħek ta' l-ottika infra-aħmar jinkludu proprjetajiet termali u indiċi ta 'rifrazzjoni. Il-proprjetajiet termali ta 'sottostrat jikkwantifikaw kif jirreaġixxi għas-sħana. Ħafna drabi, elementi ottiċi infra-aħmar ikunu esposti għal temperaturi li jvarjaw ħafna. Xi applikazzjonijiet IR jipproduċu wkoll ammont kbir ta 'sħana. Biex tiddetermina jekk sottostrat IR huwiex adattat għall-applikazzjoni tiegħek trid tiċċekkja l-gradjent tal-indiċi u l-koeffiċjent tal-espansjoni termali (CTE). Jekk sottostrat partikolari għandu gradjent ta 'indiċi għoli, jista' jkollu prestazzjoni ottika subottimali meta jintuża f'ambjent termalment volatili. Jekk ikollu CTE għoli, jista 'jespandi jew jikkuntratta b'rata għolja minħabba bidla kbira fit-temperatura. Il-materjali l-aktar użati fl-ottika infra-aħmar ivarjaw ħafna fl-indiċi tar-rifrazzjoni. Il-ġermanju, pereżempju, għandu indiċi ta 'rifrazzjoni ta' 4.0003, meta mqabbel ma '1.413 għall-MgF. Id-disponibbiltà ta 'sottostrati b'din il-firxa wiesgħa ta' indiċi ta 'rifrazzjoni tagħti flessibilità miżjuda fid-disinn tas-sistema. It-tixrid ta 'materjal IR tkejjel il-bidla fl-indiċi tal-wavelength fir-rigward tal-wavelength kif ukoll l-aberrazzjoni kromatika, jew is-separazzjoni tal-wavelength. Id-dispersjoni hija kkwantifikata, b'mod invers, bin-numru Abbe, li huwa definit bħala proporzjon tal-indiċi refrattiv fil-wavelength d nieqes 1, fuq id-differenza bejn l-indiċi ta 'rifrazzjoni fil-linji f u c. Jekk sottostrat għandu numru Abbe ta 'aktar minn 55, huwa inqas dispersiv u nsejħulu materjal tal-kuruna. Sostrati aktar dispersivi b'numri Abbe ta 'inqas minn 55 jissejħu materjali taż-żnied.
Applikazzjonijiet tal-Ottika Infrared
L-ottika infra-aħmar għandha applikazzjonijiet f'ħafna oqsma, minn lejżers tas-CO2 ta 'qawwa għolja, li jaħdmu f'10.6 μm, għal kameras ta' immaġini termali ta 'viżjoni bil-lejl (meded MWIR u LWIR) u immaġini IR. Huma importanti wkoll fl-ispettroskopija, peress li t-tranżizzjonijiet użati fl-identifikazzjoni ta 'ħafna gassijiet ta' traċċa huma fir-reġjun infrared tan-nofs. Nipproduċu ottiċi tal-linja tal-lejżer kif ukoll komponenti infra-aħmar li jaħdmu tajjeb fuq firxa wiesgħa ta 'wavelength, u t-tim b'esperjenza tagħna jista' jipprovdi appoġġ u konsultazzjoni sħiħa tad-disinn.
Paralight Optics qed tuża firxa ta 'tekniki ta' pproċessar avvanzati bħal Single Point Diamond Turning u CNC illustrar biex tipproduċi lentijiet ottiċi ta 'preċiżjoni għolja minn Silicon, Germanium u Zinc Sulfide li jsibu applikazzjonijiet f'kameras MWIR u LWIR. Aħna kapaċi niksbu preċiżjoni ta 'inqas minn 0.5 truf PV u ħruxija fil-medda ta' inqas minn 10 nm.
Għal speċifikazzjoni aktar fil-fond, jekk jogħġbok ara tagħnaottika tal-katalgujew jew tħossok liberu li tikkuntattjana għal aktar informazzjoni.
Ħin tal-post: Apr-25-2023
