Конструкция инфракрасных оптических линз: разные линзы, разные подходы 

В области оптики разработка инфракрасных оптических линз является сложной, но важной задачей. В настоящее время с постоянным развитием технологий спрос на инфракрасные оптические линзы быстро растет. Они широко используются в различных областях, таких как армия и безопасность. , промышленный контроль и медицинская помощь. Различные типы инфракрасных оптических линз требуют разных методов проектирования для удовлетворения конкретных требований применения.

I. Почему инфракрасные оптические линзы так важны?
Инфракрасный свет обладает уникальными характеристиками: он может проникать сквозь дым, пыль и другие неблагоприятные условия и при этом работать нормально ночью или в условиях низкой освещенности. Поэтому во многих случаях инфракрасные оптические линзы могут предоставлять более надежную информацию об изображении, чем линзы видимого света. Например, в военной разведке инфракрасные оптические линзы могут помочь солдатам обнаружить врагов в темноте. При мониторинге безопасности они могут эффективно контролировать целевую территорию в ночное время. При промышленной проверке они могут обнаруживать распределение температуры в оборудовании и оперативно выявлять потенциальные проблемы. .

II. Каковы характеристики различных типов инфракрасных оптических линз?
Длинноволновые инфракрасные линзы
Длинноволновое инфракрасное излучение относится к инфракрасным лучам с длиной волны от 8 до 15 микрометров. Длинноволновые инфракрасные линзы очень чувствительны к изменениям температуры и могут четко отображать распределение температуры объектов. Эти линзы обычно используются в медицинской тепловизии и промышленном контроле.

При разработке длинноволновых инфракрасных линз необходимо учитывать такие факторы, как пропускание инфракрасного излучения материалов и термическая стабильность линз. Из-за относительно длинных волн длинноволнового инфракрасного излучения размер этих линз обычно относительно велик. дизайн также более сложен.

Средневолновые инфракрасные линзы
Средневолновое инфракрасное излучение имеет диапазон длин волн от 3 до 5 микрометров. Средневолновые инфракрасные линзы широко используются в военной сфере и сфере безопасности, поскольку они могут в определенной степени проникать сквозь дым и дымку и обладают относительно сильными возможностями идентификации целей.

При разработке средневолновых инфракрасных линз необходимо учитывать выбор материала и оптимизацию оптической системы. По сравнению с длинноволновыми инфракрасными линзами, средневолновые инфракрасные линзы меньше по размеру и относительно проще в проектировании.

Коротковолновые инфракрасные линзы
Коротковолновое инфракрасное излучение имеет диапазон длин волн от 1 до 3 микрометров. Коротковолновые инфракрасные линзы могут использовать солнечное излучение или другие источники света для освещения и работать как днем, так и ночью. Они также имеют относительно высокое разрешение и контрастность, что делает их. подходит для идентификации целей и дистанционного зондирования.

При разработке коротковолновых инфракрасных линз необходимо учитывать такие вопросы, как совместимость с линзами видимого света и коррекция аберраций оптической системы. Поскольку длины волн коротковолнового инфракрасного излучения относительно короткие, конструкция этих линз может основываться на конструкции. методы линз видимого света.

III. Как устроены разные линзы?
Проектирование длинноволновых инфракрасных линз
Выбор материала: следует выбирать материалы с высоким коэффициентом пропускания инфракрасного излучения, такие как германий и кремний. При этом необходимо учитывать коэффициент теплового расширения материалов, чтобы обеспечить стабильность линз при различных температурах.

Проектирование оптической системы: преломляющие или отражающие оптические системы могут быть адаптированы и оптимизированы в соответствии с конкретными требованиями применения. Например, для медицинской тепловизионной обработки необходимо разработать оптическую систему с высоким разрешением и низким уровнем искажений, оптическую систему, которая будет соответствовать требованиям. может охватывать большое поле зрения, необходимо разработать.

Конструкция с термостабильностью: поскольку длинноволновые инфракрасные линзы чувствительны к изменениям температуры, необходимо принять меры для улучшения их термостабильности, например, используя конструкции термокомпенсации или выбирая материалы с низкими коэффициентами теплового расширения.

Проектирование средневолновых инфракрасных линз
Выбор материала: Обычно используемые материалы включают сульфид цинка и селенид цинка. Эти материалы имеют относительно высокий коэффициент пропускания инфракрасного излучения и хорошие механические свойства.

Конструкция оптической системы. При проектировании оптической системы средневолновых инфракрасных линз необходимо учитывать такие вопросы, как коррекция аберраций и контроль хроматических аберраций. Для улучшения оптических характеристик можно использовать комбинацию нескольких линз.

Конструкция, адаптируемая к окружающей среде: средневолновые инфракрасные линзы обычно должны работать в суровых условиях, поэтому необходимо учитывать водонепроницаемость, пыленепроницаемость и ударопрочность. Для улучшения адаптации к окружающей среде можно принять такие меры, как применение герметичной конструкции и усиление корпуса. линзы.

Проектирование коротковолновых инфракрасных линз.
Выбор материала: можно выбрать такие материалы, как кремний и германий, а также материалы видимого света, такие как стекло. При выборе материалов необходимо учитывать такие параметры, как коэффициент пропускания инфракрасного излучения и показатель преломления материалов.

Проектирование оптической системы: при проектировании коротковолновых инфракрасных линз можно использовать методы проектирования линз видимого света с учетом характеристик инфракрасного света. Например, требуется коррекция аберрации и контроль хроматической аберрации.

Конструкция совместимости с системами видимого света: для достижения совместимости коротковолновых инфракрасных линз с системами видимого света можно использовать такие методы, как совместное использование оптических элементов и использование переключаемых фильтров. Это может снизить стоимость и сложность системы.

В заключение отметим, что разработка инфракрасных оптических линз является сложной и сложной задачей. Для разных типов инфракрасных оптических линз необходимо использовать разные методы проектирования для удовлетворения конкретных требований применения. С постоянным развитием науки и техники разработка инфракрасных оптических линз будет постоянно меняться. продолжать внедрять инновации и прогрессировать, обеспечивая более надежную техническую поддержку для развития различных областей.