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閱讀：3211 發(fā)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(xué)件?？赡芎幸粋€或多個元件，其應(yīng)用范圍從顯微鏡到激光處理。另外，也是許多工業(yè)所使用的元件，例如生命科學(xué)、成像、工業(yè)或防御。當(dāng)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(fā)散出去。消色差透鏡適用于要求顏色校正的應(yīng)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(zhì)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(yīng)。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(jìn)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(jìn)行光信號到電信號的的轉(zhuǎn)換。探測器和應(yīng)用領(lǐng)域不同，光學(xué)系統(tǒng)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(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗，結(jié)合當(dāng)今發(fā)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(xué)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(lán)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(zhì)脆硬。
大批量高性能的非球面透鏡用低成本來生產(chǎn)，為數(shù)碼像機市場帶來了變化。但是這種技術(shù)被局限于可見光和近紅外的應(yīng)用，主要是因為大部分的紅外材料都是晶休結(jié)構(gòu)的。鍺硫系玻璃的*性能讓中遠(yuǎn)的模壓變成了現(xiàn)實。紅外模壓非球面透鏡是有別于傳統(tǒng)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(xué)系統(tǒng)中的透鏡數(shù)量，尤其是在熱成像系統(tǒng)中。傳統(tǒng)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(wěn)定性導(dǎo)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(fù)性和高一致性，保證了大規(guī)模的批量生產(chǎn)。
紅外模壓非球面透鏡，將紅外透鏡設(shè)計到衍射極限，可以解決復(fù)雜的光束整型和寬波段范圍內(nèi)的消色差。