一、 紅外光學係統的特(tè)點(diǎn)
紅外光學係統在紅(hóng)外波段工作, 它具有以下幾個特點:紅外光學係統中, 采(cǎi)用反射形式較多。 一般光學玻璃在紅(hóng)外波(bō)段中不透明,所以,在紅外透射材料品種(zhǒng)不多及尺寸(cùn)不大的情況下, 一般采用反射形式。紅外光學係統的相(xiàng)對孔徑較大, 因紅外係統所探測的目(mù)標一般較遠, 作用距離大(dà), 到達(dá)紅外係(xì)統時目標(biāo)熱輻射微弱, 故要求光學係統以較大孔徑來接收(shōu)輻射能量, 而且為了使探側(cè)元件上有較 高的輻(fú)照度, 光學係統的相對孔徑也應較大。紅外(wài)光學係統(tǒng)的元件數應盡量少, 其厚度也應盡量小。 這一特點是為(wéi) 了避 免光(guāng) 學元 件對紅外輻射的吸 收和反射所產生的損失。 雖然增加透鏡 片數能提高象質, 但在紅外光 學係統中應用較(jiào)少。紅(hóng)外光學係統的接受元件是紅外探測器。 紅外探測器是一個輻射能轉換器(qì),它將不可見(jiàn)的紅外輻射能轉換成其他形式的(de)能量(liàng), 一般是轉換成 電信號。
二、紅外透鏡的設計
在紅外光學係統中, 采用非球麵較多。 目前從(cóng)加工和檢驗工藝(yì)出(chū)發, 其非球麵大多數為旋轉(zhuǎn)對稱二(èr)次圓(yuán)錐(zhuī)曲麵。 也有其他非球麵, 如(rú)折反射係統 中(zhōng)為(wéi)了校正(zhèng)球(qiú)麵反(fǎn)射(shè)鏡所產生的象差而設計的校正板麵形。對於軸對稱非球麵來說, 它不會增加象差數(shù), 卻多出了變數, 這對設計是十分有利的。
使用非(fēi)球麵可 以設計大的 相對孔徑以擴(kuò)大光學係統(tǒng)視場, 並可使光學 係統(tǒng)厚度變薄, 節省了昂貴的透紅外材料, 從而降低了(le)紅外裝置的(de)成本。
對於球麵而言(yán), 麵形由一個參數丫完全確定, 因此不能同時完成多個任務。 如果采用了非球麵則多出了變數。 下麵我們用光程來說明單個(gè)非球麵校正球差的情況。
亚洲国产综合997光電生產的紅(hóng)外透鏡是一種用於聚焦或分散光線的光學件。紅外透鏡中可能含有(yǒu)一個或多個元件,其應用範圍從顯微鏡(jìng)到激光處理。 另外,紅外透鏡也是許多工業所(suǒ)使用的元件,例如生命科學、成像、工業(yè)或防禦。 當光線(xiàn)通過透鏡時,其光線輸(shū)出將會受到透(tòu)鏡輪廓或透鏡基片的影響。 平凸透鏡或雙凸透鏡會將光線聚焦成一(yī)個點,而(ér)平凹透鏡 (PCV) 或雙凹透鏡 (DCV) 則會將通過(guò)透鏡的(de)光線發散出去。 消色差(chà)透鏡(jìng)適用於要求顏色校(xiào)正的應用,而非球麵透鏡則可用於修(xiū)正球差。 采用ZnSe 硒化(huà)鋅(xīn), ZnS 硫化鋅, CaF2 氟化鈣, BaF2 氟化(huà)鋇, Ge 鍺, Si 矽等(děng)材質的透(tòu)鏡適用於透射紅外光譜。
紅外鏡頭采用8微米~12微米具有高透過率的(de)紅(hóng)外硫係玻璃作為鏡片,由(yóu)於無熱化定焦,可快速和測量人體溫度,測溫範圍-20℃~+120℃,測溫精(jīng)度±0.3℃。經過紅外鏡頭配套的非製冷人(rén)體快速準確(què)篩查紅外(wài)熱像儀,可對視場內多個人員進行快速體溫檢驗與篩查,有效降低交叉受到(dào)傳染風險。
紅外熱成像技術是集光、機、電等高(gāo)等技(jì)術於一體(tǐ)的高新技術,通過光電轉(zhuǎn)換、電信號處理等(děng)手段,將(jiāng)目(mù)標物體的溫度分布圖像轉換成(chéng)視頻圖像。
半(bàn)個多(duō)世紀以來,紅外熱成像技術在偵察、瞄準、射擊(jī)指揮和製導等軍事(shì)方麵的應用要(yào)求越(yuè)來越高,被許多國家納入國防發展戰略。
此外,隨著紅外探測器技術的不(bú)斷發展,特別是低成本(běn)、非製冷型探測器的出(chū)現,紅外熱成像技(jì)術在(zài)安防、消防和汽車等民用市場的應用不斷擴大。
特別是近一(yī)段時間,新冠肺炎疫情正在全國擴散蔓延,全國上下齊(qí)心應對,大力進行疫情防控工作。以(yǐ)紅外(wài)熱成像技術為原理打造的紅外測溫(wēn)設備可在人群密集區域(yù)對過檢人員進行多點體溫(wēn)探(tàn)測,無需近距離接觸,隻需間隔3米(mǐ)~4米即可對(duì)過往人群進(jìn)行準確效率高的篩查,通過熱像儀探測較微小溫差,將溫差轉換成實時視頻圖像顯示出來,發現體溫高時立即啟動緊急信號,快速、安全識別發熱人群。
憑借響(xiǎng)應速度快、非(fēi)接觸、使用安全性及壽(shòu)命長等優點,紅外(wài)測溫(wēn)設備成為疫情防控工作的重要輔助設備,在人流密集的機場口岸、地(dì)鐵、車站、碼頭、醫院、住宅小區、企事業單位廣泛使用,用於體溫異(yì)常人員的快速(sù)篩查,並防止交叉傳染(rǎn),為保護人民健康“值班站崗”。
之所以在紅外測溫等一係列熱成像技(jì)術(shù)中得以應用,主要在於該類材料具有非常突出的消(xiāo)色差和消熱差的光學特性,具體表現(xiàn)為:在1微米~14微米波段均具有良(liáng)好的透過性能,且具有(yǒu)良好的光熱穩定特性(xìng)(dn/dt要遠(yuǎn)小於鍺)。