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長波紅外成像具有隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)勢
點(diǎn)擊次數(shù)：3447 更新時間：2022-07-06
長波紅外成像運(yùn)用光電技術(shù)以被動的方式探測物體所發(fā)出的紅外輻射，算出物體表面每一點(diǎn)的溫度，以不同的顏色來顯示不同的溫度，從而轉(zhuǎn)換為可供人類視覺分辨的圖像和圖形。紅外熱成像儀可以突破人類視覺障礙，能在*黑暗的環(huán)境下探測到物體，即使在有煙霧、粉塵的情況下也可實(shí)現(xiàn)探測，且不需要光源照明，因此可以全天候使用。
由于紅外熱成像具有隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)、目標(biāo)識別能力強(qiáng)、全天候工作等特點(diǎn)，在和民用領(lǐng)域都發(fā)揮著越來越重要的作用。
為保證透光率，通常采用硅、鍺或硫?qū)倩衔锏戎瞥傻那嫱哥R，加工成本高且尺寸較大，顯著增加成像系統(tǒng)的體積和重量。研究人員通過在平面透鏡上構(gòu)造一系列直徑8μm、高度不同的微結(jié)構(gòu)，形成多級衍射透鏡。該透鏡使透射光發(fā)生衍射，產(chǎn)生光路偏折而聚焦。模擬結(jié)果證實(shí)該透鏡聚光效率較高，像差與傳統(tǒng)透鏡相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)中制作了2個多級衍射透鏡試樣，并安裝在兩臺商用長波紅外相機(jī)上，以驗(yàn)證其實(shí)際成像效果。
結(jié)果表明，該成像系統(tǒng)的空間分辨率優(yōu)于170μm，角度分辨率約0.013°。采用高折射率硅平面透鏡和16個高度不同的微結(jié)構(gòu)組成的多級衍射透鏡，在長波紅外波段的平均聚光效率達(dá)到71%。
這種多級衍射透鏡厚度低至10μm，重量僅為傳統(tǒng)光學(xué)透鏡的1/100，制造工藝簡單、成本較低，有望用于新型儀、航電設(shè)備或裝備等。
