什么是紅外成像光學系統?
發布時間:2023-05-11 1670人看過
紅外成像光學系統是指工作于紅外光譜區的光學系統。紅外成像光學系統包括接收目標自輻射或反射紅外信息的光學系統和發射紅外信息的光學系統。
紅外成像光學系統廣泛應用于軍事、工農業生產、醫學和空間技術等領域,并將隨著紅外探測器、紅外光學材料、系統設計、微型制冷器和電子技術的發展,得到更加廣泛的應用。
紅外成像光學系統應滿足以下幾方面的基本要求:物像共軛位置、成像放大率、一定的成像范圍(視場)、在像平面上有一定的光能量、反映物體細節的能力(即分辨率)。
紅外成像光學系統的特點:
1、反射式和折反射式光學系統應用較多;
2、為了探測遠距離的微弱目標,紅外光學系統的孔徑一般比較大在紅外光學系統中廣泛使用各類掃描器,如平面反射鏡、多面反射鏡、折射棱鏡及光楔等;
3、8至14μm波段的紅外光學系統必須考慮衍射效應的影響,為控制紅外輻射的衍射,紅外成像光學系統的相對孔徑需要取較大值(例如F數取值1~4),典型可見光相機鏡頭的F數取值1~22;
4、8至14μm波段的紅外光在各種氣象條件下或在抖動和振動條件下,具有穩定的光學性能。
紅外成像光學系統是實現高畫質紅外或熱成像的重要環節。與可見光成像光學系統相比,紅外成像光學系統更復雜也更困難。紅外輻射的波長比可見光的大一個數量級,容易發生衍射;紅外光學材料的折射率大且種類較少,用不同材料組合進行光學像差校正的選擇范圍小;因此對紅外成像光學系統與元件面形的設計與加工要求更高。
紅外成像光學系統還在不斷發展,并將不斷降低系統的成本、功耗、體積和重量,紅外光學系統的發展趨勢是與紅外探測器融為一體,納米光子學己成為發展第四代紅外焦平面探測器的源動力。