1. Wat is Infrarooi Optika?

Infrarooi Optics Spectra

Infrarooi optika word gebruik om lig in die naby-infrarooi (NIR), kortgolf infrarooi (SWIR), midgolf infrarooi (MWIR) of langgolf infrarooi (LWIR) spektra te versamel, te fokus of te kollimeer. Die infrarooi spektrum val in 700 – 16000nm golflengtes en elke onderskeie spektra word gerangskik soos:

  • NIR 700 – 900nm
  • SWIR 900 – 2300nm
  • MWIR 3000 – 5000nm
  • LWIR 8000 – 14000nm

2. Kortgolf-infrarooi (SWIR)

SWIR Lens Infrarooi Optika Infrarooi Lens IR Optika IR Lens
SWIR lens

SWIR-stelsel dek van 0.9μm-3μm spektrumreeks. Die optiese materiaal moet sigbare en infrarooi lig oordra en benodig wel 'n ligbron soos son, maan, sterre, ens.

Dit word in talle toepassings gebruik, soos spektroskopie vir sortering, vogbespeuring, termiese beelding (gebruik vir glas- en plastiekvoorwerpe), en beeldvorming – nagvisie en beeldlasers.

3. Middelgolf-infrarooi (MWIR)

MWIR Lens Infrarooi Optika Infrarooi Lens IR Optika IR Lens
MWIR-lens

MWIR-stelsel dek 'n 3-5μm spektrumreeks en is tipies 'n afgekoelde stelsel. Dit word dus minder deur humiditeit beïnvloed in vergelyking met die LWIR-stelsel vir die meeste teikenreekse, wat geskik is vir toepassings soos kusbewaking, vaartuigverkeer toesig, of hawebeskerming.

Sedert die primêre doel is om beelde van hoë gehalte te verkry eerder as om op te fokus temperatuurmetings en mobiliteit.

Die beelde hieronder dui aan dat MWIR-beeld skerper is en hoë termiese kontras het in vergelyking met LWIR-beeld.

Wat is infrarooi optiese MWIR-diagram
MWIR-beeld
Wat is Infrarooi Optika LWIR Diagram
LWIR-beeld

4. Langgolf-infrarooi (LWIR)

LWIR Lens Infrarooi Optika Infrarooi Lens IR Optika IR Lens
LWIR lens
COVID-19-diagram
Termiese beelding COVID-19

LWIR-stelsel werk van 'n 7-14μm spektrumreeks. Die meeste LWIR-kameras dek egter effektief van 8-12μm.

LWIR-stelsel staan ​​algemeen bekend as "termiese beelding" aangesien dit hitte-handtekeninge opspoor wat van 'n voorwerp uitstraal en nie beligting benodig om 'n beeld te vorm nie.

Ons reeks LWIR-lense speel ook 'n belangrike rol tydens COVID-19-pandemie, leer meer hier afgelaai word.

Die termiese beeldvermoë van die LWIR-stelsel het dit aantreklike sleutelkomponente gemaak vir 'n groeiende aantal militêre, sekuriteits-, toesig-, wetenskaplike en industriële toepassings.

Wat is infrarooi-optika? Termiese beelding
Termiese beeldvorming 1
Wat is infrarooi-optika? Termiese beelding 2
Termiese beeldvorming 2
Wat is infrarooi-optika? Termiese beelding 3
Termiese beeldvorming 3

5. Funksionaliteit Kategorisering

Oor die algemeen word infrarooi optika gekategoriseer in SWIR, MWIR en LWIR in terme van die golflengtespektrum. Dit word egter ook gesubkategoriseer in hoe dit ontwerp word wat ooreenstem met die funksionaliteit daarvan, soos:

  • Atermiese lens
    'n Optiese sisteem word atermaliseer as sy kritieke werkverrigtingparameters soos modulasie-oordragfunksie, terugbrandpuntafstand en effektiewe brandpuntafstand, ens. nie noemenswaardig oor die bedryfstemperatuurreeks verander nie.
  • Zoomlens
    'n Optiese stelsel wat deurlopend van smal en wye FOV dek.
  • Dubbele FOV-lens
    'n Optiese stelsel wat 'n opsie bied om van wye na smal FOV kenmerkend oor te skakel.
  • Dubbelbandlens
    'n Optiese stelsel wat beide MWIR- en LWIR-spektrumreeks dek.

6. Infrarooi Optics Spesifikasies

Part NumberGolflengte (µm)Brandpuntafstand (mm)Fokus tipeF#BWD (mm)MonteerAanwyser
Infra-SW122.5-151.5 - 5.012handleiding2.533.1bajonet640 x 512, 15 µm
Infra-SW252.5-151.5 - 5.025handleiding2.533.1bajonet640 x 512, 15 µm
Infra-SW253.0-171.5 - 5.025handleiding3.033.1bajonet1024 x 768, 17 µm
Infra-SW502.5-151.5 - 5.050handleiding2.533.1bajonet640 x 512, 15 µm
Infra-SW502.3-171.5 - 5.050handleiding2.339.4bajonet1024 x 768, 17 µm
Infra-SW1002.3-171.5 - 5.0100handleiding2.333.1bajonet1024 x 768, 17 µm
Infra-SW1002.5-151.5 - 5.0100handleiding2.533.1bajonet640 x 512, 15 µm
Infra-SW2002.5-151.5 - 5.0200handleiding2.533.1bajonet640 x 512, 15 µm
Infra-SW252.5-300.9 - 2.525handleiding2.513.5C-berg320 x 256, 30 µm
Infra-SW352.0-300.9 - 2.535handleiding2.013.4C-berg320 x 256, 30 µm
Infra-SW502.0-300.9 - 2.550handleiding2.013.5C-berg320 x 256, 30 µm
Infra-SW752.0-300.9 - 2.575handleiding2.013.5C-berg320 x 256, 30 µm
Infra-SW1002.0-300.9 - 2.5100handleiding2.013.5C-berg320 x 256, 30 µm
Infra-SW2002.0-300.9 - 2.5200handleiding2.013.5C-berg320 x 256, 30 µm

Om jou 'n beter visualisering te gee, het ons ons SWIR-lenstabel en sy spesifikasies soos hierbo ingesluit. Hier is 'n paar infrarooi optiese spesifikasies wat algemeen in die bedryf gebruik word:

  • Brandpunt
  • F#
  • Spektrumreeks
  • FOV (HFOV / VFOV)
  • BWD
  • Detektorgrootte – Verwys na resolusie
  • Atermies (werktemperatuur)
  • Afgekoel of Ongekoel, indien afgekoel, vra dan vir 
    • Koue skild posisie
    • Koue skild hoogte
  • Lensprestasie-aanwyser
    • MTF
    • Vervorming
    • Relatiewe verligting
  • Fokus tipe
  • Monteer
  • Verseëling

Hou in gedagte dat jy die infrarooi detektor- of sensorspesifikasies moet verstaan ​​voordat jy kies watter lens gepaar moet word.

7. Wat is 'n infrarooi detektor of sensor?

Infrarooi detektor/sensor is 'n transducer van stralingsenergie, wat stralingsenergie in die infrarooi band omskakel in 'n meetbare vorm.

Daar is baie detektormateriale met reaksiekurwes wat binne die genoemde infrarooispektrum pas.

Kom ons kyk na die resolusie en pixelgrootte waarmee jy dalk bekend is:

  •     VGA (Video Graphics Array) – 640 x 480
  •     QVGA (Quarter Video Graphics Array) – 320 x 240
  •     XGA (Extended Graphics Array) – 1024 x 768
  •     HD (hoë definisie) – 1280 x 1024
  •     Die neiging word kleiner van 30um af tot 12um pixelgrootte

Infrarooi detektors word geklassifiseer in termiese tipes, wat geen golflengte-afhanklikheid het nie, en kwantumtipes wat golflengte-afhanklik is.

7.1 Termiese / Nie-Kwantum Tipe

Die termiese/nie-kwantum tipe is 'n detektor/sensor wat temperatuur verander na gelang van die impakte straling.

Die temperatuurverandering skep 'n spanningsverandering in die termopaal en 'n verandering in weerstand in die bolometer, wat dan gemeet kan word en in verband gebring kan word met die hoeveelheid invallende straling.

Dit sluit termokoppel-, termopaal-, bolometer- en piro-elektriese detektors in. Een van die aantreklikste kenmerke van termiese detektors is die gelyke reaksie op alle golflengtes.

Dit dra by tot die stabiliteit van 'n stelsel wat oor 'n wye temperatuurreeks moet werk. Nog 'n belangrike faktor is dat termiese detektors nie verkoeling benodig nie. 

Die mees algemene termiese / nie-kwantum tipe detektor is VOX mikrobolometer.

7.2 Kwantumtipe

Die kwantumtipe is 'n detektor/sensor wat op 'n intrinsieke foto-elektriese effek werk en direk met impakfotone in wisselwerking tree.

Hierdie materiale reageer op infrarooi straling deur fotone te absorbeer wat die materiaal se elektrone verhef tot 'n hoër energietoestand, wat 'n verandering in geleidingsvermoë, spanning of stroom veroorsaak.

Daar is 'n behoefte om af te koel tot kriogene temperature om infrarooi opsporing doeltreffendheid/sensitiwiteit te verhoog. Verkoelingsmetodes sluit Stirling-siklusenjins, vloeibare stikstof en termo-elektriese verkoeling in.

Verkoelde termiese beeldkameras is die sensitiefste vir klein verskille in toneeltemperatuur. 

Kwantumdetektormateriaal sluit in - InSb, InGaAs, PbS, PbSe, HgCdTe (MCT)

8. Gevolgtrekking

Ter opsomming, infrarooi optiese toepassings word gebruik in die NIR tot LWIR spektra van 700 – 16000nm golflengtes. Infrarooi-optika word ook gekategoriseer in die funksionaliteit daarvan, soos atermiese lens, zoomlens, dubbele FOV-lens of dubbelbandlens. 

Nou ken jy die basiese beginsels van infrarooi-optika en sy detektortipes, hoekom kyk jy nie na ons volledige reeks infrarooi-optika nie?

Ons is besig om ons webwerf-ontwerp op te knap vir 2023!
Hou asseblief Shift + Refresh (F5) in om die kas skoon te maak as inhoud nie vertoon word nie
Hierdie webwerf word die beste bekyk met Chrome/Firefox/Safari.