Инфракрасные оптические материалы: типы, характеристики и общие применения

Оглавление

1. Введение в инфракрасные оптические материалы

2. Классификация инфракрасных оптических материалов
2.1 по композиции и морфологии
2.2 по полосе передачи

3. Характеристики инфракрасных оптических материалов

4. Обычные инфракрасные оптические материалы
4.1 фторид кальция (CAF₂)
4.2 Цинк -селенид (ZnSe)
4.3 Сульфид цинка (ZnS)

5. Приложения в оптических системах

6. Заключение

1. Введение в инфракрасные оптические материалы

Инфракрасные оптические материалы являются важными компонентами для производственных линз, призмы, окон, фильтров и других элементов, используемых в инфракрасных системах. Они включают полупроводниковые и диэлектрические материалы, такие как щелочные галогенидные соединения, оксиды и некоторые неорганические соли.

2. Классификация инфракрасных оптических материалов

2.1 по композиции и морфологии

Инфракрасные материалы могут быть классифицированы на пять типов:

Кристалл

Горячая поликристаллическая

Прозрачная керамика

Стекло

Пластик

2.2 по полосе передачи

Инфракрасные материалы средней волны (MWIR) : покрыть атмосферные окна с коротковолновой и средней волной.

Длинно-волновые инфракрасные материалы (LWIR) : покрыть длинноволновое атмосферное окно (8–12 мкм), идеально подходит для обнаружения излучения из объектов вблизи комнатной температуры.

3. Характеристики инфракрасных оптических материалов

Высокая стоимость - часто по цене от тысяч до десятков тысяч юаней на килограмм.

Термическая чувствительность -некоторые материалы имеют большие коэффициенты температуры показателя преломления, что требует термической компенсации в широкотемпературных приложениях.

Хрупкость - многие хрупкие, химически нестабильные и трудно обрабатывать.

Непрозрачность в видимом диапазоне - они могут выглядеть окрашенными в зависимости от длины волны и типа материала.

Тепловая эмиссия - нагретые материалы могут испускать инфракрасное излучение, внедряя бродячий свет.

4. Общие инфракрасные оптические материалы

4.1 фторид кальция (CAF₂)

Используется для призмов, линз и больших апертурных окон.

Отличные хроматические коррекционные свойства.

Немного высокая цена и стоимость обработки.

4.2 цинк -селенид (Znse)

Высокая передача в LWIR, отлично подходит для оптики Co₂.

Устойчив к тепловому шоку, но мягче и подвержен царапинам.

4.3 сульфид цинка (Zns)

Доступно в многоспектральных оценках как для видимого, так и для инфракрасного использования.

Высокая долговечность и подходит для суровых сред.

5. Приложения в оптических системах

Инфракрасные оптические материалы используются в:

Тепловые изображения

Устройства ночного видения

Инфракрасные камеры

Системы мониторинга дронов

Инфракрасные прицелы и целевые устройства

6. Заключение

Выбор правильного инфракрасного оптического материала имеет решающее значение для производительности и долговечности. С учетом достижений в обработке материалов современные инфракрасные системы могут достичь более высокой передачи, стабильности и надежности в целом ряда условий окружающей среды.