Infragyzyl optika näme?

1) Infragyzyl optika bilen tanyşlyk

Infragyzyl optika tolkun uzynlygy 760 bilen 14,000 nm aralygyndaky ýagtylygy ýygnamak, ünsi jemlemek ýa-da ýygnamak üçin ulanylýar. IR radiasiýasynyň bu bölegi mundan başga-da dört dürli spektral diapazona bölünýär:

Infragyzyl diapazonyň golaýynda (NIR)	700 - 900 nm
Gysga tolkunly infragyzyl diapazon (SWIR)	900 - 2300 nm
Orta tolkun infragyzyl diapazony (MWIR)	3000 - 5000 nm
Uzyn tolkunly infragyzyl diapazon (LWIR)	8000 - 14000 nm

2) Gysga tolkunly infragyzyl (SWIR)

SWIR amaly programmalary 900-den 2300 nm aralygy öz içine alýar. Obýektiň özünden çykýan MWIR we LWIR ýagtylygyndan tapawutlylykda, SWIR fotonlaryň bir obýekt tarapyndan şöhlelenmegi ýa-da siňdirilmegi manysynda görünýän ýagtylyga meňzeýär, şeýlelik bilen ýokary çözgütli şekillendiriş üçin zerur kontrast üpjün edýär. Daşky gurşawyň ýagtylygy we fon ýagtylygy (aka gijeki ýagtylyk) ýaly tebigy ýagtylyk çeşmeleri SWIR-iň emitentleridir we gijelerine açyk şekillendiriş üçin ajaýyp yşyklandyryş berýär.

Mesele ýa-da görünýän ýagtylygy ulanyp ýerine ýetirip bolmajak birnäçe programma SWIR ulanyp bolýar. SWIR-de surata düşürilende suw buglary, ot tüssesi, duman we kremniý ýaly käbir materiallar aç-açan bolýar. Mundan başga-da, görünýän görnüşde birmeňzeş görünýän reňkler SWIR ulanyp aňsat tapawutlandyrylyp bilner.

SWIR şekillendiriş elektron tagtasy we gün öýjügini barlamak, gözden geçirmek, kesgitlemek we sortlamak, gözegçilik, galplyga garşy, hiliň gözegçiligi we başgalar ýaly birnäçe maksat üçin ulanylýar.

3) Orta tolkun infragyzyl (MWIR)

MWIR ulgamlary 3-5 mikron aralygynda işleýär. MWIR we LWIR ulgamlarynyň arasynda karar berlende, birnäçe faktorlary göz öňünde tutmaly. Ilki bilen çyglylyk we duman ýaly ýerli atmosfera düzümlerini göz öňünde tutmaly. MWIR ulgamlary çyglylyga LWIR ulgamlaryndan has az täsir edýär, şonuň üçin kenarýaka gözegçilik, gämi gatnawyna gözegçilik ýa-da porty goramak ýaly programmalar üçin has ýokarydyr.

MWIR howa şertleriniň köpüsinde LWIR-den has uly atmosfera geçirijisine eýe. Şonuň üçin MWIR, adatça, obýektden 10 km uzaklykda ýerleşýän gaty uzak aralyk gözegçilik programmalary üçin has amatlydyr.

Mundan başga-da, ulaglar, uçarlar ýa-da raketalar ýaly ýokary temperaturaly zatlary anyklamak isleseňiz, MWIR has gowy wariantdyr. Aşakdaky suratda gyzgyn gaz tüweleýleriniň MWIR-de LWIR-den has ep-esli görünýändigini görmek bolýar.

4) Uzyn tolkunly infragyzyl (LWIR)

LWIR ulgamlary 8-den 14 mikron aralygynda işleýär. Otag otagynyň temperatura obýektleri bolan programmalar üçin has gowy görülýär. LWIR kameralary güne az täsir edýär we şonuň üçin açyk howada işlemek üçin has gowy. Adatça, Fokal Plane Array mikrobolometrlerini ulanýan sowadylmadyk ulgamlar, sowadylan LWIR kameralary hem bar we Merkuri Kadmium Tellurium (MCT) detektorlaryny ulanýarlar. Munuň tersine, MWIR kameralarynyň köpüsi suwuk azot ýa-da Stirling sikl sowadyjy ulanyp, sowatmagy talap edýär.

LWIR ulgamlary binany we infrastrukturany barlamak, kemçiligi ýüze çykarmak, gaz tapmak we başgalar ýaly köp sanly programmany tapýar. LWIR kameralary, COVID-19 pandemiýasy wagtynda möhüm rol oýnady, sebäbi bedeniň temperaturasyny çalt we takyk ölçemäge mümkinçilik berýär.

5) IR substratlary saýlamak boýunça gollanma

IR materiallary infragyzyl spektrde gowy işlemäge mümkinçilik berýän aýratyn aýratynlyklara eýedir. IR birleşdirilen Silisiýa, Germanium, Silikon, Safir we Sink sulfid / Selenid, hersiniň infragyzyl programmalar üçin güýçli taraplary bar.

Sink Selenide (ZnSe)

Sink selenidi açyk we sary, sink we seleni öz içine alýan gaty birleşme. Sink bugynyň we H2 Se gazynyň sintezi bilen döredilip, grafit substratda list hökmünde emele gelýär. Pes siňdiriş derejesi bilen tanalýar we CO2 lazerleri üçin ajaýyp ulanmaga mümkinçilik berýär.

Iň amatly geçiriş aralygy	Iň amatly programmalar
0,6 - 16μm	CO2 lazerleri we termometri we spektroskopiýa, linzalar, penjireler we FLIR ulgamlary

Germaniý (Ge)

Germanium pes optiki dispersiýa bilen 4.024 refraktiw görkezijisi bilen goýy çal tüsse görnüşine eýe. Knoop gatylygy (kg / mm2) bilen ep-esli dykyzlygy bar: 780.00, agyr şertlerde meýdan optikasy üçin gowy işlemäge mümkinçilik berýär.

Iň amatly geçiriş aralygy	Iň amatly programmalar
2 - 16μm	LWIR - MWIR Termiki şekillendiriş (AR örtülen mahaly), berk optiki ýagdaýlar

Silikon (S)

Silikon ýokary ýylylyk kuwwaty bilen gök-çal görnüşe eýe bolup, ýarymgeçiriji pudagy üçin lazer aýnalary we kremniý wafli üçin ideal edýär. Onda 3.42 refraktiw görkeziji bar. Silikon komponentleri elektron enjamlarda ulanylýar, sebäbi elektrik toklary kremniý geçirijilerden beýleki geçirijiler bilen deňeşdirilende has çalt geçip bilýär, Ge ýa-da ZnSe-den has dykyz. Köp programmalar üçin AR örtügi maslahat berilýär.

Iň amatly geçiriş aralygy	Iň amatly programmalar
1.2 - 8μm	MWIR, NIR şekillendiriş, IR spektroskopiýa, MWIR kesgitlemek ulgamlary

Sink sulfidi (ZnS)

Sink sulfidi, IR-de we görünýän spektrde gowy geçirýän infragyzyl datçikler üçin ajaýyp saýlawdyr. Adatça beýleki IR materiallaryndan has tygşytly saýlawdyr.

Iň amatly geçiriş aralygy	Iň amatly programmalar
0,6 - 18μm	LWIR - MWIR, görünýän we orta tolkunly ýa-da uzyn tolkunly infragyzyl datçikler

Substrat we şöhlelendirme garşy örtügi saýlamagyňyz, haýsy tolkun uzynlygynyň programmaňyzda esasy geçişini talap eder. Mysal üçin, IR ýagtylygyny MWIR aralygynda geçirýän bolsaňyz, germaniý gowy saýlama bolup biler. NIR amaly programmalary üçin ýakut ideal bolup biler.

Infragyzyl optikany saýlanyňyzda göz öňünde tutup biljek beýleki aýratynlyklaryňyza termiki häsiýetler we döwülmegiň görkezijisi degişlidir. Substratyň ýylylyk aýratynlyklary onuň ýylylyga nähili täsir edýändigini kesgitleýär. Köplenç infragyzyl optiki elementler dürli üýtgeýän temperaturalara sezewar bolarlar. Käbir IR programmalary hem köp mukdarda ýylylyk öndürýär. IR substratynyň programmaňyz üçin laýykdygyny ýa-da ýokdugyny kesgitlemek üçin indeks gradiýentini we ýylylyk giňeliş koeffisiýentini (CTE) barlamak islärsiňiz. Berlen substratyň ýokary görkeziji gradienti bar bolsa, termiki üýtgäp durýan şertlerde ulanylanda suboptimal optiki öndürijiligi bolup biler. CTokary CTE bar bolsa, temperaturanyň uly üýtgemegini göz öňünde tutup, ýokary tizlikde giňelip ýa-da şertnama baglaşyp biler. Infragyzyl optikada köplenç ulanylýan materiallar döwülmegiň görkezijisinde dürli-dürli bolýar. Mysal üçin, Germaniýada MgF üçin 1,413 bilen deňeşdirilende 4.0003 döwülme görkezijisi bar. Döwülmegiň bu giň görkezijisi bolan substratlaryň bolmagy ulgam dizaýnynda goşmaça çeýeligi üpjün edýär. IR materialynyň ýaýramagy tolkun uzynlygy indeksiniň tolkun uzynlygy, hromatiki aberasiýa ýa-da tolkun uzynlygynyň bölünişi bilen üýtgeýär. Dispersiýa, tersine, d tolkun uzynlygy minus 1-de refraktiw görkezijiniň gatnaşygy hökmünde kesgitlenýän Abbe sany bilen, f we c çyzyklardaky döwülme indeksiniň arasyndaky tapawut boýunça kesgitlenýär. Substratyň Abbe sany 55-den köp bolsa, az ýaýraýar we biz oňa täç materialy diýýäris. Abbe sany 55-den pes bolan has köp dispersiýa substratlara çakmak materiallary diýilýär.

Infragyzyl optika programmalary

Infragyzyl optikanyň, 10,6 mkm-da işleýän ýokary güýçli CO2 lazerlerinden başlap, gijeki görüş termiki şekillendiriş kameralaryna (MWIR we LWIR zolaklary) we IR şekillendirişine çenli köp ugurlar bar. Spektroskopiýada hem möhümdir, sebäbi köp yz gazlaryny kesgitlemekde ulanylýan geçişler orta infragyzyl sebitde. Lazer çyzgy optikasyny, şeýle hem giň tolkun uzynlygynda gowy ýerine ýetirýän infragyzyl komponentleri öndürýäris we tejribeli toparymyz doly dizaýn goldawyny we maslahatyny berip biler.

“Paralight Optics”, “MWIR” we “LWIR” kameralarynda amaly tapýan Silikon, Germanium we Sink sulfidinden ýokary takyk optiki linzalary öndürmek üçin “Single Point Diamond Turning” we “CNC polishing” ýaly öňdebaryjy gaýtadan işlemegiň usullaryny ulanýar. 0,5 gyradan az PV we 10 nm-den az aralykda takyklygy gazanyp bilýäris.