帶你詳細的了解紅外透鏡的制造技術,值得一看
閱讀:3178 發布時間:2021-7-19
紅外透鏡是一種用于聚焦或分散光線的光學件。可能含有一個或多個元件,其應用范圍從顯微鏡到激光處理。另外,也是許多工業所使用的元件,例如生命科學、成像、工業或防御。當光線通過透鏡時,其光線輸出將會受到透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個點,而平凹透鏡(PCV)或雙凹透鏡(DCV)則會將通過透鏡的光線發散出去。消色差透鏡適用于要求顏色校正的應用,而非球面透鏡則可用于修正球差。采用ZnSe硒化鋅,ZnS硫化鋅,CaF2氟化鈣,BaF2氟化鋇,Ge鍺,Si硅等材質的透鏡適用于透射紅外光譜。
紅外波段泛指900nm以上到25um的范圍,人眼(400nm-700nm可見光)在這波段無法感應。采用對熱輻射敏感的材料如非晶硅(α-Si)、氧化釩(OVx)、碲鎘汞(MCT)、砷鎵銦InGaAs、硒化鉛(PbSe)、砷化鎵(GaAs)等制作探測器,可以對有溫差的物體進行熱輻射探測或成像。
如同可見光成像,紅外透鏡。紅外成像也是通過透鏡組匯聚被探測的光信號到探測器上,再由探測器及其后道進行光信號到電信號的的轉換。探測器和應用領域不同,光學系統所使用的透鏡材料亦不同。針對不同材料的特性,加工手段和工藝裝備也各不相同。本文基于作者多年紅外產業的經驗,結合當今發展趨勢,為讀者做一簡單介紹。由于為一家之言,難免有不妥之處,還請不吝指出。
紅外材料
典型的紅外光學材料有晶體材料如Ge、Si、ZnS、ZnSe、CaF2等,硫系玻璃IRG-2、IRG-4、IRG-6<AMTIR-1、AMTIR-II等,一些900nm以上透光的玻璃材料如紅外石英玻璃、藍寶石,還有紅外透光的塑料如有機玻璃、聚乙烯、聚四氟乙烯。
Si是一種用于3-5um很好的單晶材料,材質脆硬。
大批量高性能的非球面透鏡用低成本來生產,為數碼像機市場帶來了變化。但是這種技術被局限于可見光和近紅外的應用,主要是因為大部分的紅外材料都是晶休結構的。鍺硫系玻璃的*性能讓中遠的模壓變成了現實。紅外模壓非球面透鏡是有別于傳統的金剛石車削或是拋光,可提供高性能,高性價比的紅外非球面透鏡。
采用非球面透鏡可以大大地減少光學系統中的透鏡數量,尤其是在熱成像系統中。傳統的鍺透鏡或硒化鋅透鏡,由于每次只能加工一個,以及加工中的不穩定性導致一致性相對較低,從而耗費了大量的時間和財力。紅外模壓非球面透鏡,擁有高重復性和高一致性,保證了大規模的批量生產。
紅外模壓非球面透鏡,將紅外透鏡設計到衍射極限,可以解決復雜的光束整型和寬波段范圍內的消色差。