一、?紅外光學系統(tǒng)的特點
紅外光學系統(tǒng)在紅外波段工作,?它具有以下幾個特點：紅外光學系統(tǒng)中,?采用反射形式較多。?一般光學玻璃在紅外波段中不透明，所以，在紅外透射材料品種不多及尺寸不大的情況下,?一般采用反射形式。紅外光學系統(tǒng)的相對孔徑較大，?因紅外系統(tǒng)所探測的目標一般較遠,?作用距離大,?到達紅外系統(tǒng)時目標熱輻射微弱,?故要求光學系統(tǒng)以較大孔徑來接收輻射能量,?而且為了使探側(cè)元件上有較?高的輻照度,?光學系統(tǒng)的相對孔徑也應(yīng)較大。紅外光學系統(tǒng)的元件數(shù)應(yīng)盡量少,?其厚度也應(yīng)盡量小。?這一特點是為?了避?免光?學元?件對紅外輻射的吸?收和反射所產(chǎn)生的損失。?雖然增加透鏡?片數(shù)能提高象質(zhì),?但在紅外光?學系統(tǒng)中應(yīng)用較少。紅外光學系統(tǒng)的接受元件是紅外探測器。?紅外探測器是一個輻射能轉(zhuǎn)換器，它將不可見的紅外輻射能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量,?一般是轉(zhuǎn)換成?電信號。
二、紅外透鏡的設(shè)計
在紅外光學系統(tǒng)中,?采用非球面較多。?目前從加工和檢驗工藝出發(fā),?其非球面大多數(shù)為旋轉(zhuǎn)對稱二次圓錐曲面。?也有其他非球面,?如折反射系統(tǒng)?中為了校正球面反射鏡所產(chǎn)生的象差而設(shè)計的校正板面形。對于軸對稱非球面來說,?它不會增加象差數(shù),?卻多出了變數(shù),?這對設(shè)計是十分有利的。
使用非球面可?以設(shè)計大的?相對孔徑以擴大光學系統(tǒng)視場,?并可使光學?系統(tǒng)厚度變薄,?節(jié)省了昂貴的透紅外材料,?從而降低了紅外裝置的成本。
對于球面而言,?面形由一個參數(shù)丫完全確定,?因此不能同時完成多個任務(wù)。?如果采用了非球面則多出了變數(shù)。?下面我們用光程來說明單個非球面校正球差的情況。
激埃特光電生產(chǎn)的紅外透鏡是一種用于聚焦或分散光線的光學件。紅外透鏡中可能含有一個或多個元件，其應(yīng)用范圍從顯微鏡到激光處理。 另外，紅外透鏡也是許多工業(yè)所使用的元件，例如生命科學、成像、工業(yè)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(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。
紅外鏡頭采用8微米~12微米具有高透過率的紅外硫系玻璃作為鏡片，由于無熱化定焦，可快速和測量人體溫度，測溫范圍-20℃~+120℃，測溫精度±0.3℃。經(jīng)過紅外鏡頭配套的非制冷人體快速準確篩查紅外熱像儀，可對視場內(nèi)多個人員進行快速體溫檢驗與篩查，有效降低交叉受到傳染風險。
紅外熱成像技術(shù)是集光、機、電等高等技術(shù)于一體的高新技術(shù)，通過光電轉(zhuǎn)換、電信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像。
半個多世紀以來，紅外熱成像技術(shù)在偵察、瞄準、射擊指揮和制導等軍事方面的應(yīng)用要求越來越高，被許多國家納入國防發(fā)展戰(zhàn)略。
此外，隨著紅外探測器技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是低成本、非制冷型探測器的出現(xiàn)，紅外熱成像技術(shù)在安防、消防和汽車等民用市場的應(yīng)用不斷擴大。
特別是近一段時間，新冠肺炎疫情正在全國擴散蔓延，全國上下齊心應(yīng)對，大力進行疫情防控工作。以紅外熱成像技術(shù)為原理打造的紅外測溫設(shè)備可在人群密集區(qū)域?qū)^檢人員進行多點體溫探測，無需近距離接觸，只需間隔3米~4米即可對過往人群進行準確效率高的篩查，通過熱像儀探測較微小溫差，將溫差轉(zhuǎn)換成實時視頻圖像顯示出來，發(fā)現(xiàn)體溫高時立即啟動緊急信號，快速、安全識別發(fā)熱人群。
憑借響應(yīng)速度快、非接觸、使用安全性及壽命長等優(yōu)點，紅外測溫設(shè)備成為疫情防控工作的重要輔助設(shè)備，在人流密集的機場口岸、地鐵、車站、碼頭、醫(yī)院、住宅小區(qū)、企事業(yè)單位廣泛使用，用于體溫異常人員的快速篩查，并防止交叉?zhèn)魅荆瑸楸Ｗo人民健康“值班站崗”。
之所以在紅外測溫等一系列熱成像技術(shù)中得以應(yīng)用，主要在于該類材料具有非常突出的消色差和消熱差的光學特性，具體表現(xiàn)為：在1微米~14微米波段均具有良好的透過性能，且具有良好的光熱穩(wěn)定特性(dn/dt要遠小于鍺)。
