廣義上講,波長從0.9微米到1000微米電磁輻射都可稱(chēng)之為(wéi)紅外輻射。大氣對於不同波段的紅外輻射透過率是不(bú)同的,一般說來(lái)對(duì)於(yú)紅外輻射(shè)有兩個波段透過率較高(gāo),一個(gè)是3微(wēi)米到5微米,稱之為中紅外波段:另一個是8微米到12微米,稱之為熱紅外波段。同可見光輻射(shè)一樣,紅外輻射也是一種電磁波,隻不(bú)過波長更長一些。紅外輻射也同樣遵守反射定律和折(shé)射定律,因此同(tóng)樣可以像可見光一樣通過光學係統成像。
紅外成像同(tóng)可見光成像有許多明顯不同之處。首先從目標(biāo)特(tè)性來說,紅外輻射由(yóu)目標自身輻射而出(chū),是一種被動成像(xiàng)係統:可(kě)見光則是由目標反射其他光源(yuán)(如太陽)的輻射,屬於主(zhǔ)動成像係統:其次,紅(hóng)外成像係統(tǒng)的探測器經常需要製冷,並且探測器內置冷光(guāng)闌。探器製冷可以(yǐ)大大降低暗電流,提高探測器靈敏度。探測器內的(de)冷光闌的作用是(shì)欄掉視場外的雜散輻射。
一(yī)種(zhǒng)中紅外(wài)成像係統發明的(de)目的在於提供一種工作於中紅外波段的成像光學係統,具體地說,是一種物距為有限遠的、工作於中紅外波(bō)段的、物方遠心的、具有100%冷光闌效率、畸變非常小的光學係統。
該成像係(xì)統包括(kuò)位於同光軸的鏡頭和探測器,探測器從靠近鏡(jìng)頭的(de)一側起依次包括探測(cè)器窗口、冷光(guāng)闌(lán)以及成像焦麵(miàn)。它的特殊(shū)之處在於:鏡頭由(yóu)六個鏡片組成(chéng),具體的從遠離(lí)探測器(qì)的一側起依次包括第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片、第四鏡片、第(dì)五鏡(jìng)片及第六鏡片:第一鏡(jìng)片是正(zhèng)光(guāng)焦度的彎向物方的彎月鏡:第二鏡片是正光焦度(dù)的彎向(xiàng)像方(fāng)的(de)彎(wān)月鏡:第三鏡片是由(yóu)鍺磨製(zhì)而成的(de)負光焦度的(de)彎向物方(fāng)的彎月鏡,第四鏡片是正光焦度的彎向像方的彎月鏡:第五鏡片是由(yóu)鍺(zhě)磨製而成的負光焦度的彎向像方的彎月鏡:第六鏡片是正光焦度的彎向像方的彎月鏡。本成像係統是理想的物方遠(yuǎn)心、並且(qiě)畸變(biàn)小於萬分之五、非常(cháng)適合於將中紅外光纖傳像束轉換為點信號的耦合器件。
該成像係統由我所馬(mǎ)小龍、楊建峰等科研(yán)人(rén)員完(wán)成,並於近日獲得國家發明專利授權,專利號 “ZL200910218528.5”。
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