Инфракрасная оптика: Инфракрасный объектив,Оптика из инфракрасных линз из Ge, ZnSe, ZnS, Si, сапфир, MgF2, CaF2, BaF2, GaAs и халькогенидного стекла для ИК-приложений и тепловизионных камер

Содержание

Инфракрасный объектив,Оптика из инфракрасных линз из Ge, ZnSe, ZnS, Si, сапфир, MgF2, CaF2, BaF2, GaAs и халькогенидного стекла для ИК-приложений и тепловизионных камер

Инфракрасный объектив (Оптика)

  • Герминиевые линзы (линзы Ge) обычно используются в ИК-системах визуализации, которые обычно работают в спектральном диапазоне от 2 до 16 мкм, охватывают приложения тепловидения LWIR (8-12 мкм) и MWIR (3-5 мкм). Германий имеет самый высокий показатель преломления общедоступных ИК-передатчиков и имеет низкую оптическую дисперсию. Это делает его желательным в аспектах дизайна линз, где его показатель преломления позволяет иначе построить невозможные спецификации. Германий может быть покрыт AR алмазом, создающим чрезвычайно прочную переднюю оптику, и часто используется в качестве передней оптики в группе линз. Германий более прочен, чем другие ИК-материалы, но следует соблюдать осторожность при высокотемпературных применениях, когда материал становится непрозрачным в инфракрасном диапазоне по мере повышения температуры.

    Кроме общих сферических поверхностных линз, Shalom EO (Ханчжоу) также предоставляет асферические поверхностные линзы, изготовленные методом SPDT (одноточечная алмазная токарная обработка).

  • Линзы из селенида цинка (ZnSe) — отличный выбор для любых ИК-приложений благодаря широкому диапазону длин волн (от 3 мкм до 16 мкм). Селениенид цинка представляет собой химически пассированный (или CVD) материал, обычно используемый в тепловизионных, CO2-лазерах, военных и медицинских системах. Селенид цинка (ZnSe) имеет высокий показатель преломления, который обычно требует антиотражающего покрытия для достижения высокой передачи. Селенид цинка относительно мягкий с низкой устойчивостью к царапинам, поэтому его не рекомендуется использовать в суровых условиях. При уборке, работе и монтаже необходимо соблюдать особую осторожность.

  • Кристаллы ZnS или сульфида цинка, выращенные методом химической паровой десорбции (или CVD), обладают исключительной прочностью и твердостью при разрыве, поэтому его часто выбирают для военных применений или других агрессивных сред.

    Этот материал часто используется в области тепловидения LWIR 7-14 мкм. Его высокая устойчивость к эрозии от дождя и устойчивость к быстрому воздействию частиц пыли и абразиву делают его особенно подходящим для наружных ИК-окон на рамах самолетов. Shalom EO (Ханчжоу) предоставляет линзы ZnS ИК-класса и материалы класса Cleartran или мультиспектр, покрытие AR / AR для увеличения передачи линз.

  • Химически сапфир представляет собой монокристаллический оксид алюминия (Al2O3) и полезен в диапазоне от 0,2 до 5,5 мкм, он подходит для тепловизионных приложений MWIR 3-5 мкм. Сапфировые линзы изготовлены из монокристаллического сапфира, они идеально подходят для требовательных применений из-за их высокой поверхностной твердости, высокой теплопроводности, высокой диэлектрической постоянной и устойчивости к общим химическим кислотам и щелочам. Сапфир является вторым самым твердым кристаллом рядом с бриллиантами и, благодаря своей структурной прочности, сапфировые окна можно сделать намного тоньше, чем другие обычные диэлектрические окна с улучшенным коэффициентом пропускания.

  • Кремниевые (Si) линзы, изготовленные из кремния оптического сорта, популярны для спектральной области 1,2 — 7 мкм из-за их низкой стоимости и низкой плотности. Из-за низкой плотности (в два раза меньше, чем у селенида германия или цинка) кремний идеально подходит для чувствительных к весу применений, особенно в области тепловидения MWIR 3 — 5 мкм. Плотность составляет 2,329 г / см3, а твердость Кнупа — 1150, что делает его более твердым и менее хрупким, чем германий.

  • Фторид бария можно использовать в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. Фторид бария имеет передачу выше 90% между 0,25 и 9,5 мкм. Фторид бария в два раза меньше, чем фторид кальция, а также более подвержен тепловому удару. Однако он широко используется в системах тепловидения с криогенным охлаждением. Это несколько дороже, чем фторид кальция, и не так легко доступны в больших размерах. Hangzhou Shalom EO предлагает объективы BaF2, используемые в тепловизионных приложениях MWIR (3-5 микро).

  • Из-за высокой средней передачи и низкой хроматической аберрации по сравнению с другими материалами IR фторид кальция (CaF2) является отличным выбором для окон и линз для применения в спектроскопии в глубоком ультрафиолетовом диапазоне до ИК диапазона (180 нм-8 мкм). Для хороших свойств передачи в диапазоне LWIR CaF2 часто выбирают в качестве объективов для тепловизионных приложений MWIR (3-5 микро).

  • Компоненты из халькогенидного стекла становятся популярными в различных применениях инфракрасного излучения благодаря отличной широкополосной пропускаемости (3-5 мкм, 8-12 мкм) с надежной обрабатываемостью, такие линзы отличаются от тех, что на базе оксидов; в частности, низкие полосы частот помогают оптическим дизайнерам внедрять более гибкие ИК-решения.

    Shalom EO (Ханчжоу) предлагает индивидуальные линзы и шары из халькогенида.

Инфракрасная оптика — Справочник химика 21

    II. Наилучшие акустические св-ва у особо чистого стекла I. Произ-во прозрачного отекла начинается с предварительной обработки природного сырья, к-рое подвергают дроблению, обогащению и классификации на фракции крупки от 0,1 -4- 0,5 до 10 25 мм. Прозрачное оптическое получают газопламенным наплавлением крупки (0,2 мм) в водороднокислородном пламени, прозрачное особо чистое стекло — плавлением чистейшей синтетической двуокиси кремния, а также высокотемпературным парофазным гидролизом или парофазным окислением тетрахлорида кремния в кислородной низкотемпературной плазме. Для получения прозрачного технического стекла крупку кварца плавят в индукционных электр. печах при т-ре выше 2000 С. Чтобы удалить пузырьки из чрезвычайно вязкого расплава, плавку ведут в разреженной среде при давлении около 1 плавки давление повышают до атмосферного либо до 25—50 ат.
Прозрачное оптическое стекло применяют для устройств ультрафиолетовой и инфракрасной оптики (линз, ламп, трубок излучения). [c.561]
    Для инфракрасной оптики применяются искусственные кристаллы йодида-бромида таллия, обладающие большой пропускной способностью инфракрасных лучей. [c.427]

    Инфракрасный оптико-акустический газоанализатор ГИП-ЮМБ представляет собой автоматический, непрерывно действующий прибор для определения микроконцентраций оксида и диоксида углерода в воздухе производственных помещений и в технологических смесях  [c.164]

    Важной областью использования германия является инфракрасная оптика, так как лучи 

[c.627]

    Из элементарного германия изготавливают линзы для приборов инфракрасной оптики (германий прозрачен для инфракрасных лучей), дозиметры ядерных частиц, анализаторы в рентгеновской спектроскопии. Германий с добавкой индия применяется для низкотемпературных термометров сопротивления, работающих при температуре жидкого гелия [53]. Предложены германийсодержащие магнитные сплавы [54.1 [c.173]

    Ситаллы обладают высокой механической прочностью и термостойкостью, водоустойчивы и газонепроницаемы, характеризуются низким коэффициентом расширения, высокой диэлектрической проницаемостью и низкими диэлектрическими потерями. Они применяются для изготовления трубопроводов, химических реакторов, деталей насосов, фильер для формования синтетических волокон, в качестве футеровки электролизных ванн и материала для инфракрасной оптики, в электротехнической и электронной промышленности. 

[c.57]

    И. цезия. С51. Растворимые в воде кристаллы применяется для создания инфракрасной оптики, как люминофор для флуоресцирующих экранов. [c.160]

    Тонкие пленки германия, нанесенные на стекло, применялись в качестве сопротивлений в радарных установках еще в сороковых годах и продолжают применяться в радиотехнике и в настоящее время. Металлический германий в виде монокристаллов применяется в качестве линз для приборов инфракрасной оптики, играющей в современной науке и технике очень важную роль.

Порошок металлического германия применяется для микрофонных устройств и для металлокерамических изделий. [c.226]

    Интерметаллические соединения галлия находят применение в высокотемпературных выпрямителях и транзисторах. Галлий применяется также в инфракрасной оптике. Хлорид галлия нашел применение в качестве катализатора в органическом синтезе. находит применение в диагностике рака [361]. [c.40]

    Прогресс, достигнутый в последнее время в области автоматики, радиоэлектроники и преобразования различных видов энергии, в большой мере обусловлен применением германия в полупроводниковой технике. Он используется для изготовления полупроводниковых элементов — диодов и триодов (транзисторов), заменяющих собой обычные вакуумные радиолампы и отличающихся от них малыми размерами, устойчивостью к вибрации, долговечностью и меньшим расходом электроэнергии. Эти полупроводниковые элементы изготавливаются десятками и сотнями миллионов штук в год [П. Германиевые выпрямители по сравнению с селеновыми имеют больший коэффициент полезного действия при меньших размерах вследствие этого они находят все большее применение. Есть силовые германиевые выпрямители, пропускающие ток в десятки тысяч ампер. Применяются германиевые датчики эффекта Холла и многие другие полупроводниковые устройства [2. В последнее время большое внимание уделяется устройствам с применением монокристаллических германиевых пленок. Из элементарного германия изготавливают линзы для приборов инфракрасной оптики (германий прозрачен для инфракрасных лучей), дозиметры ядерных частиц, анализаторы в рентгеновской спектроскопии. Германий с добавкой индия применяется для низкотемпературных термометров сопротивления, работающих при температуре жидкого гелия [2]. [c.349]


    Оптические системы в приборах инфракрасной техники состоят из тех же элементов и используются для тех же целей, что и у приборов, предназначенных для видимой области спектра. Отличие заключается только в том, что инфракрасная оптика используется в области невидимого ИК-излучения, собирая и концентрируя его на приемниках лучистой энергии или отражая к направляя излучение от различных источников ИК-области спектра.[c.147]

    С одной стороны, для некоторых отраслей техники, как, например, инфракрасная оптика или лазерная техника, требуются монокристаллы разного рода соединений высокой степени чистоты. С другой стороны, применение зонной плавки к металлам иногда затруднено высокой температурой плавления или большой химической активностью металла. Иногда те или иные примеси не отделяются при зонной плавке металла в силу неблагоприятных коэффициентов распределения. В таких случаях ра- [c.40]

    Сопоставление областей стеклообразования в тройных халькогенидных системах, образованных элементами IV—V—VI А групп периодической системы, проведено также в работе [6]. С целью получения стекол, пригодных для инфракрасной оптики, авторы [6, 8] определили области стеклообразования в системах германий—фосфор—сера, германий—фосфор—селен, германий—фосфор—теллур, германий—мышьяк—теллур, кремний—мышьяк—теллур, кремний—фосфор—теллур, кремний— сурьма—сера. Определили температуры размягчения, коэффициенты термического расширения, а также оптические свойства полученных стеклообразных сплавов.[c.17]

    Среди большого количества новых, материалов особое место занимает группа халькогенидных стекол. Для них характерно сочетание полупроводниковых свойств со свойствами, присущими стеклообразному состоянию. Халькогенидные стекла можно получить на основе разнообразных сочетаний элементов I—VII групп с VI группой периодической системы. В связи с большим разнообразием состава механические, термические, электрические и оптические свойства халькогенидных стекол могут меняться в весьма широком интервале, что удобно для технических целей, так как позволяет выбрать материалы с нужным комплексом свойств. Благодаря интересным полупроводниковым свойствам халькогенидные стекла нашли применение в радиоэлектронике. Прозрачность в инфракрасной области спектра позволяет применять халькогенидные стекла в качестве фильтров для инфракрасной оптики. [c.234]

    В настоящее время химикам известно более 9,5 миллионов различных веществ. В то же время развитие новых отраслей науки и техники, таких, как термоядерная энергетика, радиоэлектроника, волоконная и инфракрасная оптика, определяется небольшим числом (несколько сотен) высокочистых веществ.[c.3]

    Инфракрасные оптико-акустические газоанализаторы для определения оксида и диоксида углерода, метана и группы [c.224]

    Развитие технологии стекла в этом отношении менее наглядно. И все же ведущую роль в науке о материалах играли технологи. Эта наука занимается разработкой новых материалов для удовлетворения специфических потребностей техники и устанавливает связь между свойствами материала, с одной стороны, и химическим составом и структурой — с другой. За последние 100 лет в этой области наблюдается неуклонный прогресс, особенно в таких отраслях промышленности, как производство оптических стекол и стекол, используемых в электротехнической промышленности. По мере появления новых отраслей техники, требующих применения стекла, ускоряется и развитие науки о стекле. В качестве примеров можно привести лазеры, инфракрасную оптику и оптические приборы, в которых используется и волокно. Получены также совершенно новые стеклообразные материалы, которые сейчас интенсивно исследуются во многих лабораториях мира — стеклокерамика (ситаллы), которой посвящена первая монография этой серии, полупроводниковые стекла и быстро растущая группа халькогенидных стекол.[c.7]

    Сегодня каскад очистки хлорида натрия не завершается на этих ступенях. Его чистейшие, лишенные внутренних напряжений монокристаллы используются в приборостроении. Из них изготовляют призмы для спектрографов и линзы для приборов инфракрасной оптики и акустических приборов. [c.18]

    Формулы (47.8) —(47,11) показывают, что в инфракрасной оптике зависимость поглощения от частоты, по видимому, обязана электрон-электронным столкновениям. Постоянное слагаемое в коэффициенте поглощения -не исчерпывается объемным поглощением. Столкновения электронов с границей металла (особенно сопровождающиеся диффузным рассеянием) приводят к поверхностному поглощению, которое можно связать с пространственной неоднородностью поля на расстоянии o с/ооо. [c.363]

    Чувствительность жидких кристаллов к изменению температуры делает возможным применение их для диагностики воспалительных процессов в медицине, при дефектоскогши материалов, обнаружении локальных разрывов непрерывности теплового потока, связанных с механическими дефектами материала или некачественными соединениями в конструкции. Жидкие кристаллы применяют для создания лазерных модуляторов, избирательных фильтров, датчиков для настройки оптических приборов, юстировки инфракрасной оптики, решения сложных технических проблем простейшими общедоступными способами. [c.249]


    Германий сверхвысокой чист ггы — лто се( сбрис -оелин, хрупкий неметалл. Устойчив к воздействию воздуха и вод> , а также к слот (кром. — азотной) и щелочей. Применяется в полупроводниках, спл.ша. и специчльных стеклах для инфракрасной оптики. [c.56]

    Таллий и его соединения имеют разнообразное применение в материалах для инфракрасной оптики, в производстве селеновых выпрямителей, для изготовления антикоррозионных подшипниковых сплавов, в люминесцентных лампах. Токсичный сульфат таллия TI2SO4 применяется в сельском хозяйстве для борьбы с грызунами. Монокристаллы твердых растворов бромида и иодида таллия применяют в оптических приборах, работающих в инфракрасной области спектра. Некоторые соединения таллия используются для изготовления оптических стекол с высокой преломляющей способностью. Амальгамы таллия, затвердевающие при 60 °С, применяют для измерения низких температур. [c.212]

    Б. цезия, СвВг. Растворимые в воде кристаллы применяется как компонент специальных стёкол и керамики, как рабочее тело в плазменных генераторах, в инфракрасной оптике. [c.61]

    Новыми инфракрасными стеклами являются полупроводниковые стекла, а именно халькогепидные стекла, представляющие собой бескислородные сплавы сульфидов, селенидов и тсллуридов мышьяка, сурьмы, фосфора, висмута и тал.лия. Недостатком этих стекол является их легкоплавкость, они размягчаются в интервале температур 140—220° С, Подробные данные о стеклах этого типа (AS2S3 и Se(As)), уже используемых для изготовления инфракрасной оптики, приведены в настоящей кииге, [c.13]

    Приборы, изготовленные на кремниевых кристаллах, иашли применение в ядерной физике, инфракрасной оптике и других областях техники.[c.212]

    Применение. Т. и его соединения имеют разнообразное применение, однако общее потребление Т. не велико. Наиболее важным является исиользованпе Т. в материалах для инфракрасной оптики, в нолуировод-никах II кристаллофосфорах (употребляемых для об- [c.9]

    На перспективность практического использования стеклообразных полупроводников наряду с кристаллическими указывают независимость их электрических свойств от влияния микропримесей, высокая химическая стойкость по отношению к большинству агрессивных сред, прозрачность в ИК-области, а также возможность широкого варьирования свойств изменением состава. Стеклообразные полупроводники нашли применение в телевизионной технике и в инфракрасной оптике в качестве влагонепроницаемых покрытий полупроводниковых приборов, а также для изготовления пороговых переключателей и ячеек памяти  [c.3]

    Салль А. О. Современные промышленные инфракрасные (оптико акустические) газоанализаторы. Л., Издание ЛДНТП, 1961. [c.97]

    Применение. Основным потребителем Г., как полупроводника, являются радио- и электротехника, где его используют для изготовления кристаллич. выпрямителей (диодов) и усилителей (транзисторов), к-рые нашли широкое применение в радиоприемниках, счетно-решающих устройствах, телевидении, радиолокации, электролизе и т. д. Монокристаллич. Г. может быть использован для дозиметрии радиоактивных излучений и в качестве преобразователя световой эпергии в электрическую. Однако для солиечногс> света германиевые фотоэлементы имеют значительно более низкий кпд, чем кремниевые. Подобно нек-рым другим полупроводникам, Г. применяют для изготовления термометров сопротивления термо.метры с германиевым мостом весьма устойчивы при темн-рах, близких к абсолютному нулю. Одной из важных областей применения Г. является инфракрасная техника, поскольку он способен пропускать инфракрасное излучение. Высокий показатель преломления Г., по сравнению с Na l, обусловливает меньшую кривизну оптич. поверхностей. Инфракрасная оптика из Г., благодаря коррозионной устойчивости последнего, невосприимчива к атмосферным и темп-рным [c.431]

    Поглощение в инфракрасной оптике, описать которое можно, если учесть следующее приближение по обратной частоте, сущсствеипо зависит от конкретных механизмов взаимодействия электронов с примесями, с фононами и электронов друг с другом. Другими словами, поглощение электромагнитной энергии, существенно зависит от вида интеграла столкновений. Поскольку основной задачей настоящего изложения является рассмотрение эффектов, которые определяются энергетическим спектром электронов и не чувствительны к характеру столкновений, мы не будем подробно останавливаться на вычислении коэффициента поглощения в инфракрасной оптике, отсылая читателей к работам [108, 109]. Оценим лишь порядок величины поглощения в инфракрасной оптике. [c.362]

    Наибольший объем внедрения новой технологии достигнут для германия. Отработана промышленная технология получения кристаллов в виде лент, пластин, труб, стержней круглого сечения, в том числе технология группового выращивания. Развита методика выращивания крупногабаритных цилиндрических монокристаллов с диаметром до 300 мм. Изучено влияние технологических факторов и легирования на форму, структуру, особенности распределения примесей и электрические свойства профилированных кристаллов. Для контроля электрических свойств профилированных кристаллов потребовалось разработать специальные методы измерени удельного сопротивления и коэффициента Холла. Установлено, что структура и свойства выращиваемых в промышленных условиях профилированных монокристаллов германия обеснечивают возможность их применения для изготовления высокочастотных транзисторов, тензорезисторов, монохроматоров и анализаторов рентгеновского излучения, подложек эпитаксиальных структур, для инфракрасной оптики и оптоэлектроники, в качестве подложек для термического разложения моногермана. Для дальнейшего совершенствования структуры и свойств профилированных кристаллов германия необходимы более детальные исследования распределения в них легирующих примесей в процессе кристаллизации способом Степанова.[c.255]


Инфракрасная оптика

Некоторые оптические материалы, используемые в инфракрасномдиапазоне имеют очень большой показатель преломления. Например угерманияпоказатель преломления близок к 4.1 . Такие материалы требуют обязательного просветления.

Текстурированные покрытия

Добиться отражения можно с помощью текстурирования поверхности, то есть создания на ней массива из конусообразных рассеивателей или двумерных канавок. Такой способ был впервые обнаружен при изучении структуры глаза некоторых видов мотыльков. Наружная поверхность роговицы глаза таких мотыльков, играющая роль линзы, покрыта сетью конусообразных пупырышек, называемых роговичными сосками, обычно высотой не больше 300 нм и примерно таким же расстоянием между ними. Поскольку длина волны видимого света больше размера пупырышек, их оптические свойства могут описываться с помощью приближения эффективной среды. Согласно этому приближению свет распространяется через них так же, как если бы он распространялся через среду с непрерывно меняющейся эффективной диэлектрической проницаемостью. Это в свою очередь приводит к уменьшению коэффициента отражения, что позволяет мотылькам хорошо видеть темноте, а также оставаться незамеченными для хищников вследствие уменьшения отражательной способности от глаз.

Текстурированная поверхность обладает антиотражающими свойствами также и в коротковолновом пределе, при длинах волн много меньших характерного размера текстуры. Это связано с тем, что лучи, первоначально отразившиеся от текстурированной поверхности, имеют шанс все же проникнуть в среду при последующих переотражениях. При этом текстурирование поверхности создает условия, при которых прошедший луч может отклониться от нормали, что ведет к эффекту запутывания прошедшего света (англ. — light trapping), используемому, например, в солнечных элементах.

В длинноволновом пределе (длины волны больше размера текстуры) для расчета отражения можно использовать приближение эффективной среды. В коротковолновом пределе (длины волны меньше размера текстуры) для расчета отражения можно использовать метод трассировки лучей. В случае, когда длина волны сопоставима с размером текстуры, отражение можно рассчитать только путем численного решения уравнений Максвелла. Антиотражающие свойства текстурированных покрытий хорошо изучены в литературе для широкого диапазона длин волн[1][2]. .

Тессар (др.-греч.Τέσσερες— четыре) — тип (марка)объектива.

Разработан доктором Паулем Рудольфом, и запатентован[1]25 апреля1902фирмой «Carl Zeiss». Имеет конструкцию из 4 элементов в трёх группах, где 3-я и 4-я линза склеены. Лепесткидиафрагмыразмещаются перед задним компонентом.

Вопреки распространённому мнению, тессарне был усовершенствованиемтриплета, хотя и может рассматриваться как его логическое продолжение. Тессар разработан независимо как развитие схемы объектива«Протар»(4 линзы в 2 группах), того же д-раПауля Рудольфа.

имеет несколько бо́льшую светосилу, чем классическийтриплет, и лучшую коррекциюаберраций. Дает резкое и контрастное изображение, за что и получил прозвище «Орлиный глаз».

Выпускался по лицензии такими фирмами, как Bausch&Lomb Optical CO. в США, F.Koristka в Италии, E.Krauss во Франции и Ross Ltd в Англии. По истечении срока действия патента оптическая схема тессарабыла воспроизведена многими оптическими фирмами в объективах: «Индустар» (СССР), «Эльмар» (Эрнст Ляйтц, сегодня Leica Camera), «Роккор» (Минолта).

Количество объективов данного типа, выпущенных с 1902 годадо настоящего времени, превысило 100 миллионов.

Передний элемент Тессара может быть заменён для получения длиннофокусного или широкоугольного объектива. В 1957 году «Карл Цейс» выпустил длиннофокусные Про-Тессар 85/4, 115/4 и широкоугольный Про-Тессар 35/4 для использования в зеркальных камерах Zeiss Ikon Contaflex моделей III, IV, Rapid, Super, Super (new), Super B, Super BC и S. [2]

Объектив Carl Zeiss Tessar 50/2.8 на камере Zeiss Ikon Contessa

Объектив Carl Zeiss Tessar в смартфонеNokia 5800

Дифракцио́нный преде́л— это минимальное значение размера пятна, которое можно получить, фокусируяэлектромагнитное излучение. Меньший размер пятна не позволяет получить явлениедифракцииэлектромагнитных волн.

Дифракционный предел был открыт в 1873 году Эрнстом Аббе.

Минимальный дифракционный предел определяется формулой dmin=λ/2n, где λ — длина электромагнитной волны ввакууме, n —показатель преломлениясреды. Иногда под дифракционным пределом понимается не линейный, а угловой размер, определяемый по формуле ψmin=1,22*λ/D (критерийРэлея[1], предложен в 1879 году), где D —апертураоптического прибора.

Дифракционный предел накладывает ограничения на характеристики оптических приборов:

  • Оптический микроскопне способен различать объекты, размер которых меньше значения λ/(2·n·sinθ), где θ — так называемый апертурный угол (у хороших микроскопов θ близок к 90°, и следовательно, предельное разрешение близко к дифракционному пределу λ/2n).

  • При изготовлении микросхемметодомфотолитографииминимальный размер каждого элемента микросхемы не может быть меньше дифракционного предела, что ограничивает совершенствованиетехпроцесса.

  • Принцип действия оптического дисказаключается в считывании информации сфокусированным лучомлазера, поэтому дифракционный предел накладывает ограничение на максимальную плотность информации.

  • Разрешающая способность телескопане может быть больше ψmin(т.е. два точечных источника света, расположенные на угловом расстоянии меньше ψmin, будут наблюдаться как один источник). Однако, разрешение земных оптических телескопов ограничивает не дифракционный предел, а атмосферные искажения (дифракционный предел самых больших телескопов составляет порядка 0.01 угловой секунды, но из-за атмосферных искажений реальное разрешение обычно не превышает 1 секунду). В то же время, разрешениерадиотелескоповирадиоинтерферометров, а также космических телескопов, ограничивается именно дифракционным пределом.

Базовая кафедра № 134 — инфракрасной техники и электронной оптики — Структура института

Базовая кафедра №134 «Инфракрасная техника и электронная оптика» при Государственном научном центре РФ АО «НПО «Орион» является одной из старейших базовых кафедр Физико-технологического института РТУ МИРЭА. Она была основана в 1977 году при НИИ Прикладной физики, вокруг которого впоследствии и было организовано Научно-производственное объединение «Орион». Первым заведующим кафедры стал директор НИИ Прикладной физики, доктор технических наук, профессор В.И. Креопалов, который возглавлял кафедру почти 30 лет и внес большой вклад в ее становление и развитие. Современное состояние и название кафедра приобрела в 2010 году после присоединения к ней еще одной базовой кафедры РТУ МИРЭА. 

Кафедра является выпускающей и осуществляет подготовку: Бакалавриат/специалитет:
Состав ППС и НПР:

Должность

Количество ППС

Профессора

4

Доценты

3

Преподаватели и ассистенты

3

НПР

Основные дисциплины, читаемые преподавателями кафедры:
  • Варизонная инженерия полупроводниковых фотоприемников
  • Материалы полупроводниковой фотоэлектроники
  • Оптические системы инфракрасной техники
  • Твердотельная фотоэлектроника и оптико-электронные системы ночного видения
  • Технологии твердотельной фотоэлектроники
  • Фотоприёмные устройства и системы космического базирования
  • Фотоприёмные устройства инфракрасного диапазона
Основные направления научных исследований на кафедре:
  • Фотоприёмники, фотоприёмные устройства, в том числе фотоэлектронные модули второго и третьего поколений, работающие в областях спектра оптического излучения от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной и выполняемые на основе фоточувствительных полупроводниковых материалов (Si, Ge, CdHgTe, InSb, InGaAs, GaP, AlGaN) и микроэлектронных схем считывания и обработки фотосигнала, в том числе охлаждаемых до криогенных температур.
  • В АО «НПО «Орион» представлены все виды высоких технологий: микроэлектронная, ионно-плазменная, электронно-лучевая, вакуумная, лазерная, молекулярно-лучевая, микрокриогенная и многие другие, обеспечивающие исследования, разработку и выпуск изделий на уровне лучших мировых достижений.

микроскопная оптика в инфракрасных камерах optris PI 640i

Подробные технические характеристики


 

Комплект поставки:

Инфракрасные камеры optris или PI 640i
• Микроскопная оптика (MO44)
• крепление для стола
• USB-кабель (1 м)
• Стандартный интерфейс процесса
• Прочный транспортировочный футляр
• Пакет ПО optris PIX Connect

 

Подробные технические характеристики optris PI Микроскопная оптика

  • наименьшее измерения пятна: PI 640i: 28 мкм
  • Микроскопная оптика (FOV):
    PI 640i 12° x 9° (F=1. 1) / f= 44 мм
  • расстояние измерения: 80 – 100 мм
  • Диапазоны температуры (scalable):
    –20 … 100 °C, 0 … 250 °C, 150 … 900 °C
  • PI 640i FPA,
    640 x 480 пикселей @ 32 Hz
    640 x 120 пикселей @ 125 Hz
  • Спектральный диапазон: 8 – 14 мкм
  • Системная точность (При температуре окружающего воздуха 23 ±5 °C): ±2 °C или ±2 %, действует соответственно большее значение
  • Температурный коэффициент: ± 0,05 %/K 1)
  • Температурная чувствительность (NETD)
    PI 640i: 40 мK
  • Интерфейсы ПК: USB 2.0
  • Интерфейс процесса Стандартный (PIF)
    0–10 B вход, цифровой вход (max. 24 B), 0–10 B выход
  • Интерфейс процесса Промышленный (IPF)
    2x 0–10 B вход, цифровой вход (max. 24 B),
    3x 0–10 B выход, 3x реле (0–30 B / 400 mA), реле защиты от сбоев
  • Длины кабеля (USB): 1 м (стандарт), 3 м, 5 м, 10 м et 20 м
  • Температура окружающего воздуха (Tокр):
    PI 640i: 0 … 50 °C
  • Температура хранения: –40 . .. 70 °C
  • Относительная влажность воздуха: 10 – 95 %, без конденсации
  • Корпус (размер / класс защиты): 46 мм x 56 мм x 130 мм / IP 67 (NEMA 4)
  • Вес: 370 г, вкл. объектив
  • Удар/вибрация2) IEC 60068-2
  • Крепление штатива 1/4 – 20 UNC
  • Электропитание через USB
  • Коэффициент излучения 0.100…1.100
  • Программное обеспечение optris PIX Connect / Windows et Linux SDKs

1)Tamb 10…50 °C и Tobj ≤ 500 °C; другое: ± 0,1 K/K или 0,1%/K (в зависимости от того, что больше)

2)Для получения более подробной информации см. руководство оператора

оригинальный проект инженеров из США / Блог компании King Servers / Хабр

Группа разработчиков из США предложила заменить оптоволокно в ЦОД приемопередатчиками инфракрасного излучения. По их словам, для этого не нужны слишком дорогие элементы, а пространства в дата-центре такие системы будут занимать немного. В современных дата-центрах используется все больше проводов, которые объединяют как отдельные серверы, так и целые сетевые системы. Громадье проводов часто доставляет неудобства, хотя некоторые операторы ЦОД справляются с этой проблемой очень даже неплохо.

Так вот, группа инженеров из США, многие из которых работают в Пенсильванском университете (США) создали систему из передатчиков и приемников ИК-волн специально для дата-центров. В принципе, это уже не первая попытка избавиться в ЦОД от проводов, но прежние проекты развития не получали в силу ряда проблем. Одна из основных — расфокусировка при увелиичении расстояния между приемником и передатчиком. ЦОД-ы сейчас довольно большие, так что решить эту проблему было непросто. Но у команды текущего проекта это получилось.

О результатах своей работы представители Пенсильванского университета заявили на конференции Photonics West 2017. Они использовали оптические системы (объективы) с невысокой ценой. Тем не менее, авторы работы научились получать инфракрасные лучи с практически нулевым уровнем интерференции даже при помощи такого оборудования. Пропускная способность «тепловой сети», по словам представителей команды проекта, высока, хотя точные параметры ими не заявлены. Ограничений по количеству соединений нет.

Новинка получила название Free-space optical Inter-Rack nEtwork with high FLexibilitY (Firefly). У нее уникальная архитектура, которая разработана на основе результатов прежних проектов, как ученых из Пенсильванского университета, так и специалистов из Университета Карнеги-Меллона и Нью-Йоркского университета.

Для обеспечения работы Firefly необходимо устанавливать в верхней части серверных стоек специальные модули: инфракрасные лазеры и приемники. Конфигурацию модулей можно быстро изменять, а также нацеливать на любую из стоек ЦОД. Приемник, получая инфракрасный сигнал, направляет его уже в волоконно-оптический кабель. И уже по кабелю данные направляются в нужный сервер или сетевое устройство. По словам разработчиков, Firefly почти не требует сервисного обслуживания и способна работать в автоматическом режиме длительное время.

Позиционируются приемники и излучатели при помощи миниатюрных сервоприводов. Также при необходимости можно изменять направление зеркал микроэлектромеханических систем. Диаметр таких зеркал составляет всего 2 мм. Потребляемая мощность микроэлектромеханической системы — менее 1 мВт.

Система, о которой идет речь, вовсе не является кустарной, она может работать внутри ЦОД с десятками и даже сотнями тысяч серверов. Чем больше серверов в дата-центре, тем больше требуется кабелей. Особенности инфраструктуры ЦОД приводят к появлению «узких мест» со сниженной пропускной способностью. Если же использовать инфракрасную систему передачи данных, проблемы подобного рода не возникают. Во всяком случае, так утверждают разработчики.

Что касается испытаний в «поле», то Firefly еще не тестировалась в работе с большим количеством серверов. Пока есть лишь прототип системы небольшого масштаба, который работает без всяких проблем. В рамках этой системы инженеры продемонстрировали передачу двунаправленного потока данных со скоростью в 10 Гбит/с. Уровень ошибок невысокий и не превышает норму. Что касается длины волны лазера, она составляет 1550 нанометров — именно такая длина волны излучения в большинстве оптоволоконных систем.

Как запечатлеть невидимый мир: фотография в инфракрасном спектре | Статьи | Фото, видео, оптика

Инфракрасная фотография — техника фотосъемки, в которой используют чувствительные к инфракрасному спектру пленку или матрицу. ИК-изображения отличаются от обычных контрастностью и особой цветовой гаммой — и могут быть отличным творческим инструментом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Все, что мы видим, — это свет, а свет — это волны. Волны имеют длину, и по ее значению мы можем расположить их в спектр. Человеческий глаз устроен так, что способен воспринимать только узкий его диапазон.

«Спектр света — часть спектра электромагнитного излучения», Philip Ronan. Источник: ru.wikipedia.org

Так, человек не видит инфракрасный спектр, длины волн которого находятся в интервале от 700 нанометров до 1 миллиметра. Матрица цифровой камеры и пленка способны записать только ближнее ИК-излучение (700–900 нанометров), но при этом остаются чувствительные и к видимому свету. Поэтому фотографы дополнительно используют светофильтры.

Диапазоны инфракрасного излучения согласно Международной организации по стандартизации, ИСО (International Organization for Standardization, ISO)

ОбозначениеАббревиатураДлина волны
Ближний инфракрасный диапазонNIR700–3000 нм
Средний инфракрасный диапазонMIR3000–50000 нм
Дальний инфракрасный диапазонFIR50000–1000000 нм

ИК-изображения демонстрируют не излучаемое предметом тепло (не путать с термографией!), а его способность отражать или поглощать соответствующие волны. Так, согласно Вуд-эффекту листва и небо на черно-белой фотографии будут белыми (максимальное поглощение), а листва и облака — черными (максимальное отражение). Поэтому ИК-портреты, скорее всего, будут выглядеть странно: кожа окажется матовой (излучение проникает на несколько миллиметров в кожу), а глаза, скорее всего, темно-серыми.

«Natural portrait at 720nm», Pierre-Louis Ferrer. Первое место в категории «Infrared Portrait» конкурса «Life in Another Light». Источник: kolarivision.com

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Первые несколько десятилетий после изобретения фотопленки ее производили из галогенидов — химических веществ, чувствительных к сине-фиолетовому и ультрафиолетовому излучению. Пока в 1873 году немецкий физик, химик и фотограф Герман Фогель не открыл спектральную сенсибилизацию — расширение чувствительности фотоматериала при добавлении цветных химических соединений.

Первые инфракрасные снимки напечатали в февральском выпуске The Century Magazine в 1910 году. В октябре того же года журнал Королевского фотографического общества опубликовал материалы американского физика Роберта Вуда (Robert Williams Wood) — того самого, который открыл Вуд-эффект. Экспериментальная пленка ученого требовала длинную выдержку, поэтому большинство его работ — пейзажи.

Одна из инфракрасных фотографий Роберта Вуда. Источник: archive.rps.org

Так как атмосфера в наименьшей степени рассеивает инфракрасное излучение, ИК-фотография нашла широкое распространение в аэрофотосъемке в годы Первой мировой войны. Позже, в 1930 году, Kodak начала выпускать ИК-фотопленки сначала для астрономии, а затем — для массовой продажи.

Доступная и необычная, инфракрасная фотография быстро приобрела популярность среди фотолюбителей. Так, в 1937 году пять крупных производителей уже выпускали около 30 видов ИК-пленок. В 1930–1940-х годах журнал The Times регулярно публиковал пейзажи, сделанные на пленку Ilford.

Инфракрасный снимок камерой Sigma SD 10 с фильтром B+W 093, ISO 100, f/8, 1/160 с

ИНСТРУМЕНТЫ

Пленка

К эмульсии инфрапленки добавляют красители, которые делают ее чувствительной к ранее нечитаемым волнам. Сейчас на рынке можно найти черно-белые Rollei Infrared 400S, Agfa PAN400, Agfa PAN800, Ilford SFX и цветные Kodak aerochrome, Kodak EIR.

Стоит отметить, что инфрапленка всегда зерниста, требует длительной экспозиции (от 15 минут в солнечный день и до 40 минут в пасмурный) и быстрой проявки после съемки и хранится при температурах до +10 °С.

При работе с «ручниками» важно заклеивать все окошки (у некоторых моделей есть специальные шторки), чтобы избежать засветки.


Светофильтры

Светофильтры пропускают только определенные длины волн, отсекая остальную часть спектра. Существуют два вида ИК-фильтров:

  • Блокирующий
    В обычной фотографии инфракрасное излучение создает дополнительные шумы, поэтому производители пытаются от него избавиться. Для этих целей в цифровые камеры перед фотоматрицей устанавливают фильтры, максимально непрозрачные для ИК-спектра.
  • Пропускающий
    Чувствительность фотоматриц и инфрапленки к видимому свету в сотни раз больше, чем к ИК-излучению. То есть необходимо отсечь спектр волн меньших, чем инфракрасные. На такое способны Hoya Infrared R72, B+W, Heliopan Infrarot 715.

Фотоматрица

Для ИК-фотографии подходит любая камера без блокирующего фильтра. Например, пленочные Canon 1N, Canon A-1, Nikon 4F, Contax RTS III или цифровые Fuji X-E4 и некоторые модели Olympus и Ricoh.

Черно-белое фото слева и фото в ИК-спектре справа. Автор: Jeff Dean, 2006. Источник: en.wikipedia.org

ПРИМЕРЫ

Помимо инфрапленок в середине XX века производители начали выпускать и ИК-кинопленки. Их использовали для создания эффекта день-ночь в кино. Яркий пример — псевдоночь воздушных сцен в фильме «Невеста наложенным платежом», или “The Bride Came C.O.D.” (Уильям Кили, 1941 год).

Инфракрасная фотография была популярна среди музыкантов. Необычными обложками и промо альбомов среди других исполнителей выделялись Джими Хендрикс (Jimi Hendrix), Донован (Donovan), Фрэнк Заппа (Frank Vincent Zappa) и Grateful Dead. Цвета и эффекты ИК-снимков соответствовали психоделической эстетике, сформировавшейся в конце 1960-х годов.

Обложка альбома «A Gift from a Flower to a Garden» исполнителя Донован (Donovan), 1967 год

В 2019 году крупный ресурс по ИК-съемке Kolari Vision учредил ежегодный международный конкурс “Life in Another Light” («Жизнь в другом свете»). Его цель — узнать, какую красоту скрывает невидимый для нас мир.

«Zabriskie», Beamie Young. Первое место в категории «IR Black & White». Источник: kolarivision.com»Utah», Luciano Demasi. Первое место в категории «Photo Essay». Источник: kolarivision.com»Lonely Tree», David Hall. Первое место в категории «Infared Landscape». Источник: kolarivision.com

В следующем моем материале — история и особенности съемки в ультрафиолетовом спектре.

Инфракрасная оптика

Инфракрасная оптика

Rocky Mountain Instrument Co.

1.303.664.5000

Чтобы не отставать от быстро развивающихся возможностей ИК-датчиков и детекторов нового поколения , производители оптических компонентов должны оставаться на переднем крае производственных технологий, чтобы поддерживать растущие технические требования сообщества FLIR. RMI приносит более 30 лет непрерывного развития в области производства ИК-технологий, предоставляя сложные индивидуальные решения, включая алмазные асферические ИК-линзы, большие ИК-элементы (до 12 дюймов в диаметре), , экологически устойчивые покрытия MWIR и LWIR, а также а также оптико-механические узлы для ИК-излучения, предлагающие полный комплекс услуг из одного окна для OEM-производителей систем ИК-визуализации.


Алмазные токарные станки

RMI понимает, что важнейшие соображения при проектировании высокопроизводительных оптических систем FLIR включают в себя экономию веса, места и стоимости. Инфракрасные оптические элементы с асферическими поверхностями линз повышают качество изображения и эффективность конструкций оптических систем, позволяя комбинировать и тем самым уменьшать количество оптических элементов, при этом обеспечивая полный охват детектора. Точность RMI, 3-осевая алмазно-точечная обработка (X, Y, C) позволяет создавать безупречные поверхности нестандартных асферических линз на широком спектре ИК-подложек, что позволяет дизайнерам достигать поставленных целей.

Материалы Фигурки поверхности Технические характеристики
Германий Асферический Диаметр до 350 мм
Кремний Сферический Точность формы <10 нм
CaF 2 Цилиндрический Площадь поверхности λ / 4- λ / 10
ClearTran / сульфид цинка Параболическая внеосевая Качество поверхности S / D 60-40
Селенид цинка Произвольная Шероховатость ~ 10-20 нм

Тонкопленочные ИК-покрытия

Обладая более чем 30-летним опытом нанесения ИК-покрытий, RMI обладает непревзойденными возможностями по нанесению покрытий по индивидуальному заказу с полным спектром услуг и опытом в отношении самого широкого спектра материалов для покрытия и методов нанесения. Тонкостенные покрытия FLIR от RMI включают без тория конструкции , которые специально настроены для максимального увеличения пропускания и улучшения качества изображения в MWIR (3-6 микрон), LWIR (6-15 микрон) и SWIR (0,9). -1,7 микрон) диапазонов длин волн. RMI специализируется на экологически устойчивых покрытиях для ИК-излучения, которые могут выдержать наши комплексные внутренние испытания. Кроме того, RMI отлично справляется с решением сложных задач по индивидуальному нанесению ИК-покрытий и может обрабатывать большие оптические ИК-подложки, требующие покрытия до 12 дюймов в диаметре.

Области применения ИК Типы покрытий Способы покрытия
ИК-изображение Диэлектрик Электронно-лучевое испарение
0,9-1,7 мкм (SWIR) Металлик Термическое испарение
3-6 мкм (MWIR) Гибрид металл / диэлектрик Ионное осаждение (IAD)
6-15 мкм (LWIR) Алмазоподобный углерод (DLC) Магнетронное распыление

Экологические испытания

Критически важная оптика FLIR должна работать наилучшим образом в любых условиях, поэтому RMI тщательно тестирует каждый ИК-оптический элемент с помощью исчерпывающей батареи из внутренних экологических тестов . Признавая уникальную проблему, с которой системы FLIR (в частности, бортовые системы визуализации) сталкиваются при сборе света в самых экстремальных и суровых условиях окружающей среды, RMI разработала комплексные процедуры тестирования и сертификации в соответствии с различными стандартами MIL-SPEC и ISO.


Комплексное тестирование

Тип испытания Спецификация
Влажность Оптика подвергается воздействию 50 ° C / 95% влажности в течение 24 часов по стандарту
Истирание Умеренные и суровые испытания путем протирания оптики марлей
Адгезия Поверхность с покрытием протестирована с помощью целлофановой ленты и быстро удалена
Соляной туман / спрей 24 часа стандарт
Растворимость в соли Оптика погружена в физиологический раствор на 24 часа
Растворимость в воде Оптика погружена в дистиллированную воду на 24 часа
Растворимость в растворителе Ацетон, этанол
Крайние температуры (+ 80 / -65 ° C) Стандартный
Цикл температуры (стандарт ± 2 ° C / мин)

Стандарты тестирования RMI

Технические характеристики Описание
Мил-ПРФ-13830Б Производство, сборка и проверка готовых оптических компонентов
Mil-C-675 Прочность и стойкость к истиранию, растворимость в соли, сильное истирание и соляной туман
Mil-C-48497 Требования к долговечности однослойных и многослойных интерференционных покрытий
Mil-F-48616 Общие требования к характеристикам и долговечности этих оптических элементов с пленочным покрытием
Мил-М-13805 Качество покрытия, адгезия
ISO 9022 Тест на способность противостоять воздействию соляного тумана
ISO 9211 Стандартная форма для обработки поверхности компонентов и подложек на оптических покрытиях

Инфракрасная оптика, объяснение в энциклопедии RP Photonics; инфракрасные материалы, прозрачность, широкополосная связь, оптические свойства, покрытия

Справочник покупателя RP Photonics содержит информацию о 122 поставщиках инфракрасной оптики. Среди них:

G&H

Мы поставляем высокоинтегрированные, высокопроизводительные инфракрасные оптические компоненты, используя сочетание наших технических навыков, уникальной производственной компетенции и обширных метрологических возможностей.

Мы объединяем набор возможностей, которые позволяют нашим клиентам комбинировать методы, даже в одной части. Уникальной выдающейся способностью G&H является наша способность изготавливать линзы сложной формы, например ступенчатые или внеосевые.

Shanghai Optics

В Shanghai Optics мы разрабатываем и производим широкий спектр индивидуальных оптических ИК-компонентов. Наше современное оборудование позволяет нам достигать беспрецедентной точности и качества поверхности, а каждая производимая нами деталь подвергается строгому контролю качества.

Мы предлагаем широкий спектр ИК-подложек, включая Ge, Si, ZnSe, ZnS, ZnS, CaF 2 , BaF 2 и GaAs. Наши линзы и окна доступны с несколькими вариантами антибликового покрытия, которое может увеличить срок службы и улучшить характеристики.

LightMachinery

LightMachinery обладает обширным опытом в производстве и испытании оптики на селениде цинка, сульфида цинка и германия для лазеров CO 2 , например в виде зеркал, линз и ромбовидных замедлителей. Кроме того, мы досконально понимаем важность покрытий с высоким порогом повреждения для наших заказчиков лазеров.

UltraFast Innovations

UltraFast Innovations (UFI) предлагает различные виды широкополосных инфракрасных зеркал для использования в сверхбыстрых лазерных системах.Например, у нас есть зеркала для систем на основе тулия и гольмия, работающих в спектральной области 2 мкм, для систем Cr: ZnS около 2,4 мкм и для Cr: ZnSe для 3,2 мкм. Такие зеркала можно снабдить точным контролем хроматической дисперсии.

Edmund Optics

Edmund Optics предлагает широкий спектр инфракрасной оптики, в которой используются такие материалы, как алюминий, фторид кальция, плавленый кварц, германий, ИК-полимеры, фторид магния, сапфир, кремний, селенид цинка, сульфид цинка и другие инфракрасные материалы.

Iridian Spectral Technologies

Полосовые фильтры SWIR, MWIR и LWIR компании Iridian предназначены для оптимизации обнаружения спектральных эмиссионных линий. Эти фильтры осаждаются с помощью интенсивного распыления, что делает их очень прочными и долговечными.

Результирующие фильтры также имеют исключительно высокий уровень пропускания и блокировку от видимого до LWIR. Iridian имеет стандартные полосовые фильтры для многих длин волн, обычно используемых для обнаружения газов.

Доступные газовые линии включают H 2 O, CH 4 , CO 2 , CO, N 2 O и O 3 .

Также могут быть поставлены фильтры для других длин волн.

Intrinsic Crystal Technology

Intrinsic Crystal Technology — крупнейший поставщик фторидных кристаллов и оптики в Китае. Мы поставляем CaF 2 , BaF 2 , MgF 2 , LiF материалы, покрывающие ВУФ и ИК-спектр. Мы также можем доставить вырезанные заготовки, полированные диски, просверленные детали, сферические линзы, призмы и зеркала с покрытием в очень больших количествах по лучшей цене. Intrinsic также выращивает кремниевый материал, включая зеркала оптического качества, и поставляет оптику, такую ​​как зеркала, линзы с просветляющим покрытием и призмы НПВО.Мы также хорошо разбираемся в оптике ИК-материалов ZnSe / ZnS / Ge.

EKSMA OPTICS

EKSMA Optics имеет подложки и готовые оптические компоненты — окна, линзы и зеркала из фторида лития (LiF), фторида кальция (CaF 2 ), фторида бария (BaF 2 ), сапфира (Al ). 2 O 3 ), селенид цинка (ZnSe) и германий (Ge) для лазерных и оптических приборов в инфракрасном диапазоне длин волн.

Knight Optical

Наряду с нашими оптическими компонентами для ультрафиолетовой (УФ) и видимой областей спектра мы также предлагаем широкий выбор ИК-оптики в виде компонентов по индивидуальному заказу или из нашего обширного ассортимента на складе.Наш ИК-диапазон варьируется от ближнего инфракрасного (NIR) (от 700 нм до 1,2 мкм) и средневолнового инфракрасного (MWIR) (от 3 до 5 мкм) до дальнего инфракрасного (FIR) (от 8 до 30 мкм +).

IRD Glass

IRD Ceramics производит прецизионные инфракрасные оптические компоненты, которые необходимы для инфракрасных камер и датчиков, используемых компаниями национальной безопасности, пограничного патрулирования, обороны и безопасности. Мы выполняем все операции по изготовлению на месте, что позволяет нам производить недорогие ИК-зеркала, линзы и окна для коммерческого применения, а также индивидуальные линзы для точного удовлетворения требований оборонных и охранных компаний.IRD Ceramics работает с сапфиром, кремнием, халькогенидами, германием, BaF 2 , CaF 2 , селенидом цинка и другими.

Inrad Optics

Inrad Optics производит индивидуальную оптику из различных материалов. Плоские, призматические и сферические компоненты изготавливаются из стекла, кристаллов, металлов и полупроводников с покрытием для определенных длин волн в широком спектре. Наши специалисты придерживаются допуска на фигуру 1/20 волны или выше, угловых допусков <1 угловой секунды и качества поверхности 10/5 или выше, в зависимости от свойств подложки.

Dynasil

Dynasil предлагает широкий выбор инфракрасной оптики, включая HEAR & DLC и золотые покрытия, инфракрасные окна и поляризаторы с проволочной сеткой. Покрытия можно наносить на различные подложки, такие как кремний (Si), германий (Ge), сульфид цинка (ZnS), селенид цинка (ZnSe) и халькогениды для достижения желаемых спектральных характеристик

Технология NIL

Технология NIL обеспечивает широкий диапазон стандартных и изготовленных на заказ дифракционных оптических элементов (DOE), решеток микролинз (MLA) и решеток для использования в различных оптических системах как в визуальных, так и в инфракрасных приложениях.

Shalom EO

Shalom EO предлагает широкий спектр инфракрасной оптики — не только синглетные ИК-оптические линзы, ИК-оптические окна и ИК-купола, но и модули линз, предназначенные для MWIR (3-5 мкм) и LWIR (8-12 мкм). ) тепловизионные камеры. Доступны различные специальные материалы для инфракрасной оптики: германий, селенид цинка (ZnSe), сульфид цинка (ZnS), халькогенидное стекло, кремний, сапфир и фторид (CaF 2 , BaF 2 , MgF 2 и LiF). . Наши методы изготовления включают обычную полировку и алмазное точение.Более того, несколько типов модулей с плоскими, сферическими и асферическими оптическими поверхностями являются дополнительными для различных требований. Что касается тепловизионных линз, Hangzhou Shalom EO предлагает стандартные линзы и сотни пользовательских модулей линз произвольной формы (например, атермализованные линзы, линзы типа «рыбий глаз», одиночный FOV, двойной FOV, зум-линзы).

Кроме того, наши инфракрасные окна могут использоваться в диапазоне от 0,75 мкм до 20 мкм, а наши инфракрасные линзы подходят для широкого спектрального диапазона от 700 нм до 20000 нм.Инфракрасные купола подходят для диаметров от 3 мкм до 12 мкм. Варианты просветляющего покрытия включают широкополосные просветляющие покрытия (BBAR), просветляющие покрытия с длинным проходом и покрытие из твердого алмазоподобного углерода (DLC) для применения в суровых условиях.

OPTOMAN

OPTOMAN использует технологию IBS для производства дисперсионных зеркал для среднего ИК диапазона (2–6 мкм). Зеркала с широкополосной дисперсией и зеркалами с низким GDD для среднего ИК диапазона могут уменьшить или даже полностью исключить необходимость использования комбинаций различных объемных материалов для компенсации дисперсии.

Специальная оптика среднего ИК-диапазона может быть разработана для спектрального диапазона 1–5 мкм с использованием стандартных или CaF 2 , MgF 2 , YAG, сапфировых или кремниевых подложек.

ИК-оптика: SWIR, MWIR, LWIR

В машинном зрении мы находим ряд интересных и высокотехнологичных применений ИК-излучения: для получения изображений в некоторых областях спектра требуются специально разработанные линзы, называемые ИК-оптикой.

Все объекты с абсолютной температурой более 0 К излучают инфракрасное (ИК) излучение.Энергия инфракрасного излучения определяется температурой и излучательной способностью объекта и характеризуется длинами волн от 0,76 мкм (красный край видимого диапазона) до 1000 мкм (начало диапазона микроволн). Чем выше температура объекта, тем выше спектральная энергия излучения или коэффициент излучения на всех длинах волн и тем короче пиковая длина волны излучения. Из-за ограничений дальности действия детектора ИК-излучение часто делится на три меньшие области в зависимости от отклика различных детекторов.

SWIR (0,9–1,7 мкм) также называют «отраженным инфракрасная »область, так как излучение, исходящее от источника света, отражается объектом так же, как в видимом диапазоне.

Для визуализации

SWIR требуется какое-то освещение для изображения объекта и может быть выполнено только при наличии некоторого света, такого как окружающий лунный свет или свет звезд. Фактически, область SWIR подходит для съемки в ночное время на открытом воздухе. Линзы для визуализации SWIR специально разработан, оптимизирован и имеет антибликовое покрытие для длин волн SWIR.

Датчики на основе арсенида индия-галлия (InGaAs)

являются основными используемыми датчиками в SWIR, покрывая типичную полосу SWIR, но может простираться до 0,550 мкм до 2,5 мкм.

Большое количество приложений, которые сложно или невозможно выполнение с использованием видимого света возможно с использованием SWIR InGaAs на основе камеры: неразрушающая идентификация материалов, их состава, покрытия и другие характеристики, Проверка электронных плат, Солнечная проверка ячеек, идентификация и сортировка, наблюдение, Защита от подделок, контроль качества процессов и т. Д… При съемке в SWIR, водяной пар, туман и некоторые материалы, такие как кремний, являются прозрачный. Кроме того, цвета, которые кажутся почти идентичными в видимые можно легко различить с помощью SWIR.

Области MWIR (3-5 мкм) и LWIR (8-14 мкм) также называют «тепловым инфракрасным излучением», потому что излучение исходит от самого объекта, и для его изображения не требуется внешний источник света. Два основных фактора определяют, насколько ярким объект кажется тепловизору: температура объекта и его коэффициент излучения (физическое свойство материалов, которое описывает, насколько эффективно он излучает).По мере того, как объект нагревается, он излучает больше энергии и становится ярче для тепловизионной системы.

Атмосферные заслонки вызывают гораздо меньшее рассеяние в диапазонах MWIR и LWIR, чем в диапазоне SWIR, поэтому камеры, чувствительные к этим более длинным волнам, очень устойчивы к дыму, пыли и туману.

MWIR собирает свет в спектральном диапазоне от 3 до 5 мкм. Камеры MWIR используются, когда основной целью является получение высококачественных изображений, а не измерение температуры и мобильность.Полоса спектра MWIR — это область, где тепловой контраст выше из-за физики черного тела; в то время как в диапазоне LWIR существует гораздо больше излучения, испускаемого земными объектами по сравнению с диапазоном MWIR, количество излучения меньше зависит от температуры: вот почему изображения MWIR обычно обеспечивают лучший контраст, чем LWIR. Например, пик излучения горячих двигателей и выхлопных газов приходится на диапазон MWIR, поэтому эти камеры особенно чувствительны к автомобилям и самолетам.Основными материалами детекторов в MWIR являются InSb (антимонид индия) и HgCdTe (теллурид кадмия ртути), также называемый MCT, и частично селенид свинца (PbSe).

LWIR собирает свет в спектральном диапазоне от 8 до 14 мкм и является диапазоном длин волн, в котором используются наиболее доступные тепловизионные камеры. Фактически, согласно закону Планка, наземные цели излучают в основном в LWIR. Приложения систем LWIR включают термографию / контроль температуры, профилактическое обслуживание, обнаружение утечек газа, визуализацию сцен, охватывающих очень широкий диапазон температур (и требующих широкого динамического диапазона), визуализацию сквозь густой дым и т. Д… Два наиболее часто используемых материала для неохлаждаемых детекторов в LWIR — это аморфный кремний (a-Si) и оксид ванадия (VOx), тогда как охлаждаемые детекторы в этой области — это в основном HgCdTe.

Атермализация


Любой материал характеризуется определенным коэффициентом температурного расширения и реагирует на колебания температуры увеличением или уменьшением своих физических размеров. Таким образом, тепловое расширение оптических элементов может изменить оптические характеристики системы, вызывая расфокусировку из-за изменения температуры.Оптическая система считается атермализованной, если ее критические рабочие параметры (такие как функция передачи модуляции, заднее фокусное расстояние, эффективное фокусное расстояние и т. Д.) Существенно не меняются в диапазоне рабочих температур.

Методы атермализации могут быть активными или пассивными. Активная атермализация включает двигатели или другие активные системы для механической регулировки положения линз, в то время как пассивная атермализация использует методы проектирования, направленные на компенсацию тепловой дефокусировки, путем комбинирования подходящих материалов линз и оптических сил (оптическая компенсация) или с помощью расширительных стержней. с очень разными коэффициентами теплового расширения, которые механически смещают линзу, так что система остается в фокусе (механическая компенсация).

Инфракрасная оптика | Precision Optics & Assembly

Syntec Optics — ведущий поставщик услуг по проектированию, разработке, производству и сборке нестандартной инфракрасной оптики (ИК-оптики). Наши предложения включают инфракрасные линзы, призмы, окна, зеркала, купола, асферические линзы и дифракционные линзы.

Выбор материала для инфракрасной оптики зависит от требований заказчика. Некоторые из материалов, с которыми мы работаем, включают сульфид цинка (ZnS), германий (Ge), халькогенид, кремний, селенид цинка, сапфир, фторид кальция и фторид магния.

Syntec Optics предлагает уникальные преимущества с точки зрения вертикальной интеграции (VI) и технологичности конструкции (DFM).

Наши производственные возможности инфракрасной оптики покрывают весь инфракрасный спектр: ближний инфракрасный (NIR от 0,7 мкм до 0,9 мкм), коротковолновый инфракрасный (SWIR от 0,9 до 2,3 мкм), средневолновый инфракрасный (MWIR от 3 мкм до 5 мкм) и длинноволновый инфракрасный (LWIR от 8 мкм до 14 мкм).

Мы сотрудничаем с клиентами, чтобы обеспечить соответствие оптической конструкции их требованиям к рабочим характеристикам, таким как MTF и FOV.Оптико-механические дизайнеры учитывают такие характеристики, как крепление, тип фокуса и уплотнение, при разработке концепции ИК оптомеханических систем. Мы можем добавить дифракционные элементы в пластик, стекло или халькогениды с помощью алмазной токарной обработки или формования. Дифракционные поверхности обеспечивают хроматическую коррекцию в инфракрасном изображении.

Клиенты также привлекают Syntec Optics к разработке решений для ИК-электрооптики благодаря нашим проверенным способностям оптической сборки в среде чистых помещений. Наша группа экспертов по сборке также выполняет линейные и конечные испытания, чтобы гарантировать оптимальную работу инфракрасных оптических систем.

Прецизионное формование инфракрасной оптики с использованием халькогенидного стекла — менее затратный вариант производства для больших партий. Мы можем формовать готовые, сферические, асферические и дифракционные линзы.

Syntec Optics имеет современный метрологический отдел, обеспечивающий качество, точность и точность инфракрасных оптических компонентов и узлов.

Области применения инфракрасной оптики:

Диапазон длин волн Применение инфракрасной оптики
Ближний инфракрасный (NIR) Инфракрасные оптические датчики, LiDAR, ночное видение, пульсоксиметры, биомедицинское оборудование, сельское хозяйство, еда Тестирование
Коротковолновое инфракрасное излучение (SWIR) Медицинские исследования, спектроскопия, визуализация мозга, тестирование продуктов питания и лекарств
Средневолновое инфракрасное излучение (MWIR) Тепловое обследование помещений, наблюдение за прибрежной зоной
Длинноволновый инфракрасный (LWIR) Военное наблюдение и разведка

Прецизионные оптические ИК-компоненты | Шанхайская оптика

В Shanghai Optics мы производим широкий спектр качественной инфракрасной оптики, включая линзы, призмы, окна, зеркала, а также узлы для лазеров и формирования изображений.Наше современное оборудование позволяет нам достигать беспрецедентной точности и качества поверхности, а каждая производимая нами деталь подвергается строгому контролю качества.

Наши алмазные токарные станки позволяют нам производить чистовую обработку поверхности на уровне субнанометров и формовать с точностью до субмикрометра. Каждый ИК-оптический компонент с алмазной точкой изготавливается индивидуально, и его можно настроить в соответствии с вашими точными техническими характеристиками для ИК-приложений.

Наш алмазный станок для резки мушкой позволяет нам создавать прецизионные дифракционные решетки и другие линейные элементы на оптических элементах с контурной ромбовидной формой.

Мы предлагаем широкий спектр ИК-подложек, включая Ge, Si, ZnSe, ZnS, ZnS, CaF 2 , BaF 2 и GaAs. Наши линзы и окна доступны с несколькими вариантами антибликового покрытия, которое может увеличить срок службы и улучшить характеристики.

Инфракрасные приложения

Инфракрасная оптика

находит применение во многих областях, от мощных лазеров на CO 2 , которые работают на длине волны 10,6 мкм, до тепловидения ночного видения (диапазоны MWIR и LWIR) и инфракрасной визуализации.Они также важны в спектроскопии, поскольку переходы, используемые для идентификации многих газовых примесей, находятся в средней инфракрасной области. Мы производим лазерную линейную оптику, а также инфракрасные компоненты, которые хорошо работают в широком диапазоне длин волн, и наша опытная команда IR может предоставить полную поддержку дизайна и консультации.

Выбор инфракрасной оптики для вашего приложения

Инфракрасный диапазон от 0,750 до 1000 мкм (750 — 1000000 нм) часто делится на три подобласти: ближний инфракрасный, или NIR, между 0.750 и 3 мкм, средневолновый инфракрасный (MWIR) от 3 до 30 мкм и дальний инфракрасный (FIR) от 30 до 1000 мкм. Ваш выбор подложки и антибликового покрытия будет зависеть от того, какая длина волны требует максимального коэффициента пропускания в вашем приложении. Например, если вы излучаете свет в MWIR, германий может быть хорошим выбором. Для приложений ближнего инфракрасного диапазона сапфир может быть идеальным вариантом.

Другие характеристики, которые вы, возможно, захотите учитывать при выборе инфракрасной оптики, включают тепловые свойства и показатель преломления.

Термические свойства подложки количественно определяют, как она реагирует на тепло. Часто инфракрасные оптические компоненты подвергаются воздействию самых разных температур. Некоторые ИК-приложения также выделяют большое количество тепла. Чтобы определить, подходит ли ИК-подложка для вашего приложения, вам нужно проверить градиент показателя преломления и коэффициент теплового расширения (КТР). Если данная подложка имеет высокий градиент показателя преломления, она может иметь неоптимальные оптические характеристики при использовании в условиях термической нестабильности.Если он имеет высокий КТР, он может расширяться или сжиматься с высокой скоростью при большом изменении температуры.

Материалы, наиболее часто используемые в инфракрасной оптике, сильно различаются по показателю преломления . Например, германий имеет показатель преломления 4.0003 по сравнению с 1,413 для MgF. Наличие подложек с таким широким диапазоном показателей преломления дает дополнительную гибкость при проектировании системы.

Дисперсия ИК-материала измеряет изменение индекса длины волны по отношению к длине волны, а также хроматическую аберрацию или разделение длин волн.Дисперсия определяется количественно, наоборот, с помощью числа Аббе, которое определяется как отношение показателя преломления на длине волны d минус 1 к разнице между показателем преломления на линиях f и c. Если у подложки число Аббе больше 55, она менее диспергирующая, и мы называем ее коронным материалом. Более дисперсные субстраты с числами Аббе ниже 55 называются кремневыми материалами.

Инфракрасная оптика | G&H

G&H поставляет высокоинтегрированные, высокопроизводительные инфракрасные оптические компоненты, используя сочетание наших технических навыков, уникальной производственной компетенции и обширных метрологических возможностей.G&H объединяет набор возможностей, которые позволяют нашим клиентам комбинировать методы даже в одной и той же части. Уникальной выдающейся способностью G&H является наша способность изготавливать линзы сложной формы, например ступенчатые или внеосевые. Мы используем несколько методов по отдельности или в тандеме для достижения превосходных характеристик продукта, таких как точность поверхности до 100 нм:
  • Высокоточная обработка с ЧПУ
  • Алмазная токарная обработка
  • Магнитореологическая обработка (MRF®)
  • Традиционная полировка
Долговечность антиотражающие покрытия от G&H адаптированы к применению.Типичные просветляющие (AR) покрытия включают: широкополосное, V-образное и двухполосное. Широкополосные покрытия хорошо работают в диапазоне длин волн 400-14000 нм. Достижимая отражательная способность всего 0,25% для диапазона 3-5 микрон. Обширные метрологические возможности критически важны для способности G&H соответствовать сложным спецификациям и превосходить их.
  • QED SSI сшивающая интерферометрия измеряет асферичность, полусферы и наружный диаметр до 200 мм
  • Инструменты контактной метрологии Taylor Hobson измеряют шероховатость и точность поверхности до 60 нм
  • Интерферометр белого света NewView ™ 5000 используется для анализа поверхности и микро — шероховатость до 2 Å RMS
  • Голограммы, генерируемые компьютером (CGH), могут использоваться для серийного производства и высокоточных измерений поверхности.
Экологические испытания компонентов и покрытий имеют решающее значение для обеспечения работы в тяжелых условиях. Возможности экологических испытаний включают MIL-C-675C, MIL-C-48497A, MIL-E-12397 и MIL-M-13508C на стойкость к истиранию, адгезии, влажности, температуре и условиям окружающей среды.

Приложения

Гиперспектральная визуализация, инфракрасная микроскопия, лазерная сканирующая микроскопия, метрология, анализ оптических отказов для обработки полупроводников, определение дальности, разведка, наблюдение, идентификация цели, наведение и обозначение, тепловидение.
Технические характеристики
Материалы подложки ZnSe, ZnS, Ge, CaF2, MgF2, AMTIR, халькогениды, кремний, сапфир
Размеры от 3 до 250 мм
Шероховатость поверхности ( Å, RMS) 10
Точность поверхности λ / 20
Царапина 10-5, в зависимости от материала
Оптимизирована для
  • Абразивных сред
  • Передача под большими углами
  • Высокая долговременная стабильность
Экологические испытания Влажность, брызги морской соли, DIN, MIL
Фактические характеристики зависят от конструкции, геометрии и выбора материала.
Компания G&H получила сертификат IS09001 на всех своих производственных площадках, в то время как сертификация AS9100C была получена на некоторых предприятиях.

Инфракрасная оптика — Оптические материалы для NIR, SWIR, MWIR и LWIR

Оптический материал: Инфракрасная оптика — последняя статья в этой серии сообщений из 5 частей, которая направлена ​​на освещение различных оптических материалов, используемых для проектирования и производят оптические компоненты для фотонной промышленности.

Инфракрасный термометр

Инфракрасные (ИК) термометры и тепловизоры в общественных местах, таких как аэропорты, торговые центры и больницы, становятся все более распространенным явлением.Эти устройства измеряют температуру поверхности объекта, обнаруживая испускаемое или отраженное ИК-излучение от его поверхности. Чем горячее объект, тем большее количество инфракрасного излучения он излучает. Поскольку температура объекта является мерой его тепла, ИК-излучение можно использовать для бесконтактного измерения температуры.

ИК-область является особенно важной полосой электромагнитного спектра из-за ее использования в большом количестве приложений, а также из-за того факта, что такие явления, как молекулярные колебания, происходят в этой части спектра.Инфракрасная оптика играет важную роль практически во всех отраслях, от здравоохранения, безопасности пищевых продуктов, связи, космоса и астрономии до обороны и многих других — от скромного пульта дистанционного управления для телевизора до пульсоксиметров и беспилотных автомобилей. Эти приложения стали возможными благодаря постоянно развивающимся инновациям в источниках и материалах ИК-излучения. В этой статье мы сосредоточимся на широко используемых ИК-материалах и их применениях.

ИК-спектр расположен между видимой и микроволновой областями электромагнитного спектра.С точки зрения длины волны он составляет от 0,75 микрон, сокращенно μ, до 12 микрон и может быть разделен на 4 поддиапазона: ближний инфракрасный (NIR), коротковолновый инфракрасный (SWIR), средневолновый инфракрасный (MWIR) и Длинноволновый инфракрасный порт (LWIR.)

Электромагнитный спектр — инфракрасный диапазон

в ближнем инфракрасном диапазоне // 0,75 мкм — 1 мкм

Спектральный диапазон NIR простирается от длин волн от 0,75 до 1 мкм. Этот диапазон включает приложения для тестирования пищевых продуктов, сельского хозяйства, биомедицинских приборов и дистанционного управления.Например, пульсоксиметры, измеряющие насыщение крови кислородом, используют комбинацию красных (700 нм) и ИК-светодиодов (900 нм) для определения оптического поглощения оксигемоглобина и дезоксигемоглобина. Беспилотные автомобили используют LIDAR для нанесения на карту своего окружения. Инфракрасная оптика LIDAR обычно работает на длинах волн 905 или 940 нм. Очки ночного видения и усилители изображения также работают в ближнем ИК-диапазоне. Устройства дистанционного управления также работают в этом диапазоне, обычно используя светодиоды 940 нм для связи с устройствами.

Беспилотный автомобиль Google с инфракрасной оптикой LIDAR
Материалы для детектора ближнего ИК-диапазона

Наиболее распространенным оптическим материалом NIR, используемым в вышеупомянутых приложениях, является кремний. Кремний имеет чувствительность от 400 до 1100 нм, что делает его подходящим для приложений обнаружения в ближнем ИК-диапазоне.

Прозрачные материалы NIR

Многие из инфракрасных материалов, которые работают в УФ и видимой частях электромагнитного спектра, также работают в ближнем ИК-спектре.Стекла и керамика, такие как BK7, плавленый кварц, кварц и сапфир, подходят для оптических окон, линз и других компонентов благодаря превосходному пропусканию в этом спектральном диапазоне. Предыдущие статьи в блоге охватывали ряд оптических материалов, используемых как в видимой, так и в инфракрасной частях электромагнитного спектра.

Коротковолновое инфракрасное излучение // 1–2,5 мкм

Диапазон SWIR простирается от 1 до 2,5 мкм. Большая часть этой полосы непрактична для использования из-за интенсивного поглощения воды и углекислого газа.Тем не менее, этот диапазон предлагает рабочие окна для оптической связи на 1,3 и 1,55 мкм, где есть низкие потери передачи и низкая дисперсия.

Инфракрасная оптика в оптоволоконной связи

Кроме того, SWIR-спектроскопия обычно используется при тестировании пищевых продуктов и лекарств. Поскольку кремний в этой области в некоторой степени прозрачен, для проверки печатных плат используются камеры SWIR из-за более высокого проникновения излучения. Эта полоса также используется для неинвазивного и неразрушающего контроля произведений искусства, упакованных товаров и проверки на подделку.В последнее время камеры SWIR все чаще используются в медицинских исследованиях, а также в визуализации мелких животных и головного мозга.

Материалы детектора SWIR

Поскольку кремний не поглощает SWIR-излучение, для обнаружения SWIR используются другие материалы, такие как германий (Ge), арсенид индия-галлия (InGaAs) и арсенид-фосфид индия-галлия (InGaAsP). Германий имеет чувствительность от 0,8 до 1,6 мкм, тогда как InGaAs может работать в более широком диапазоне от 0,8 до 1,8 мкм.

SWIR Прозрачные материалы

В дополнение к ранее упомянутым материалам NIR, таким как плавленый кварц, прозрачные для ИК-излучения материалы включают селенид цинка (ZnSe), сульфид цинка (ZnS), фторид кальция (CaF 2 ) и фторид магния (MgF 2 ). Все они работают в видимом диапазоне до 8-10 мкм. Corning HPFS ® 7979 IR — отличный выбор для оптических окон и линз, работающих в диапазоне SWIR.

Средневолновый инфракрасный порт // 3 мкм — 5 мкм

Диапазон MWIR простирается от 3 до 5 мкм.MWIR связан с тепловым излучением, исходящим от поверхностей, и большая часть термометрии выполняется в MWIR или длинноволновой ИК-области ИК-спектра. Диапазон MWIR больше подходит для внутреннего контроля температуры на заводах и в печах, поскольку окружающее солнечное излучение может вносить свой вклад в шум в этих системах. Тепловизионные камеры в аэропортах и ​​других помещениях используют инфракрасную оптику MWIR для определения температуры пассажиров.

Тепловизионная камера в аэропорту
Материалы детектора MWIR
Материалы детектора

MWIR включают селенид свинца (PbSe), антимонид индия (InSb) и теллурид кадмия ртути (HgCdTe).Чаще всего эти извещатели требуют охлаждения из-за шума, вызванного тепловыми колебаниями.

MWIR Прозрачные материалы

Кремний — отличный оптический материал для компонентов MWIR, таких как линзы и окна, поскольку он прозрачен в этом спектральном диапазоне. Кроме того, ZnSe, ZnS, CaF 2 и MgF 2 подходят для оптических компонентов в диапазоне MWIR.

Длинноволновый инфракрасный порт // 8–12 мкм

Диапазон LWIR простирается от 8 до 12 мкм, хотя некоторые классификации расширяют его до 14 мкм.Этот ИК-диапазон лучше всего подходит для тепловизоров на открытом воздухе, поскольку он менее чувствителен к окружающему шуму. LWIR широко используется в военных приложениях наблюдения, чтобы получить отличный контраст от фоновых излучателей. По этой же причине камеры LWIR используются для просмотра листвы и обнаружения движения человека. С ростом использования дронов в операциях наблюдения и разведки рынок LWIR-камер неуклонно растет.

Тепловизор
Материалы для детектора LWIR

Для LWIR-приложений доступно очень мало материалов для детекторов, поскольку традиционные полупроводники, использующие ширину запрещенной зоны, предлагают ограниченные возможности обнаружения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *