Composants optiques couramment utilisés des imageurs thermiques infrarouges : lentilles en germanium
Le cristal de germanium a un indice de réfraction élevé et est uniquement transparent à la lumière infrarouge, mais opaque à la lumière visible et à la lumière ultraviolette. En tant que matériau optique, il possède des propriétés uniques et excellentes et peut être utilisé pour fabriquer des fenêtres, des prismes et des lentilles spéciales en germanium transmettant la lumière infrarouge. Ce qui suit est une introduction aux excellentes applications du verre germanium dans les systèmes optiques infrarouges.
Le verre germanium a de bonnes performances de transmission de la lumière dans la bande d'onde 2-16 μm et ses propriétés chimiques sont relativement stables. Il n’est pas facile de réagir avec les oxydes métalliques, les substances acides, l’air et l’eau. Les caméras thermiques infrarouges fonctionnent généralement dans une plage de longueurs d'onde de 2 à 13 μm, tandis que le verre au germanium a une très bonne transmission de la lumière dans les bandes d'ondes infrarouge moyen et lointain, tandis que le verre optique ordinaire a une transmission extrêmement faible dans ces bandes d'ondes.
Le placage d'un film optique sur du verre au germanium peut augmenter considérablement la transmission des rayons infrarouges et réduire la réflectivité de la surface du verre au germanium. Généralement, si du verre au germanium est utilisé sur les fenêtres des caméras thermiques infrarouges et des thermomètres infrarouges, la transmission du verre au germanium n'est que de 40 à 50 % sans revêtement, et la transmission après revêtement antireflet peut atteindre 90 %.
De plus, la plupart des clients exigent également que le DLC soit recouvert d'un film de carbone de type diamant sur le verre au germanium pour renforcer la dureté du verre au germanium et obtenir un certain effet antidéflagrant.
Le verre germanium présente un léger changement dans l'indice de réfraction et le bokeh de chaleur de couleur. Dans la plage de 1 à 14 um, le verre germanium n'a pas de défocalisation thermique, ce qui facilite la conception des couleurs pour corriger le système optique infrarouge. C'est également un choix idéal pour les applications combinées avec d'autres matériaux optiques infrarouges.
La teneur en germanium de la croûte terrestre est de 2 parties par million, ce qui en fait le 52e élément le plus abondant dans la croûte terrestre. Le germanium est l'un des éléments les plus dispersés de la croûte terrestre et il existe peu de minerais contenant du germanium, il n'a donc pas été extrait à l'échelle industrielle depuis longtemps.
Le germanium est appelé élément diffusant ou métal diffusant avec 7 éléments : cadmium, gallium, indium, thallium, sélénium, tellure et rhénium. Les métaux dispersés jouent un rôle important dans le développement de la haute technologie et de l’énergie du futur. Par conséquent, les lentilles optiques infrarouges qui utilisent généralement des cristaux de germanium sont également plus chères.
Dans certaines caméras thermiques infrarouges, nous pouvons également utiliser des cristaux de silicium au lieu du verre au germanium. Le monocristal de silicium (Si) est un matériau chimiquement inerte de haute dureté et insoluble dans l’eau. Il a de bonnes performances de transmission de la lumière dans la bande 1-7 μm, ainsi que de bonnes performances de transmission de la lumière dans la bande infrarouge lointain, ce qui est une caractéristique que les autres matériaux infrarouges n'ont pas.
Le monocristal de silicium (Si) est généralement utilisé pour le substrat des fenêtres optiques infrarouges à ondes moyennes de 3 à 5 µm et des filtres optiques. En raison de sa bonne conductivité thermique et de sa faible densité, il est également utilisé pour réaliser des miroirs laser ou des mesures de température infrarouge et des lentilles optiques infrarouges. Matériaux couramment utilisés. Mais la bande de fonctionnement du cristal de silicium n'est pas aussi grande que celle du verre au germanium.
La lentille optique infrarouge conçue et produite par QUANHOM est constituée de cristal de germanium de haute qualité, qui présente une bonne transmission de la lumière dans la bande infrarouge moyenne à lointaine. Nous disposons également d'éléments optiques infrarouges en cristal de silicium et d'autres matériaux optiques infrarouges pour vous avez le choix. Si vous souhaitez en savoir plus sur les lentilles optiques infrarouges après avoir lu ce qui précède, vous pouvez obtenir des solutions professionnelles en nous contactant.
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