紅外波段泛(fàn)指900nm以上(shàng)到25um的範圍(wéi),人眼(400nm-700nm可見光)在這(zhè)波段無法感應。采用對熱輻射敏感的材料如非晶矽(α-Si)、氧化釩(OVx)、碲鎘汞(MCT)、砷镓銦InGaAs、硒化鉛(PbSe)、砷(shēn)化镓(GaAs)等(děng)製作探(tàn)測(cè)器,可以對有溫差的物體進行熱輻射探測或成像(xiàng)。
如同可見光成(chéng)像,紅(hóng)外透鏡。紅外成像也是通過透鏡組匯聚被探測的光信號(hào)到探測器上,再(zài)由探測器及其後道進行光信號到電信(xìn)號的的轉換。探測器和應用領域不同,光學係統所使用的透鏡材料亦不同。針對不同紅外(wài)透鏡材(cái)料的特(tè)性,加工手段和工藝裝備也各不相同。本文基於作者多年紅外產業的經驗,結合當今發展趨勢,為讀者做一簡單介紹(shào)。由於為一(yī)家之言,難免(miǎn)有不(bú)妥之處,還請不(bú)吝指出。
典型的紅外光學材料有晶體材料如Ge、Si、ZnS、 ZnSe、CaF2等,硫係玻璃IRG-2、IRG-4、IRG-6<AMTIR- 1、AMTIR-II等,一些900nm以上透(tòu)光的玻璃材(cái)料如紅外(wài)石英玻璃、藍寶石,還有(yǒu)紅外透光的塑料如有機玻(bō)璃、聚(jù)乙(yǐ)烯、聚四氟乙烯。
Si是(shì)一種用於3-5um很好(hǎo)的單晶材(cái)料,材質(zhì)脆(cuì)硬。
Ge在8-12um部分使用的更為普遍。當時由於(yú)礦產資源的保護,Ge的價格越來越高,資源也越(yuè)來越少。
這也引出了現在的硫係(xì)玻璃材料,是采用硫、鍺、砷等不同(tóng)的配比達到(dào)紅外透光的效果,並且(qiě)由於可以模壓(yā),因此在大量製造領(lǐng)域,其有著巨大的(de)需求。
CaF2是一種從可見(jiàn)光到紅外(wài)都透光的材(cái)料,對於(yú)溫度環境很敏感,尤其是溫差的變化容易導致破裂。他用於消色差的(de)場合以及短波紅外有著極好的前景。而在大眾化的消費品紅外運用中,紅外塑料由於可(kě)以注塑價格低廉受到青睞。
光學冷(lěng)加(jiā)工
如同可見光玻璃類的(de)加工,紅外球麵鏡片可以通過傳統拋光方式製造(zào)。根據麵形和(hé)直徑的大小,可以選擇二軸機,4軸機,或者更多的16軸機器(qì)。
CNC設備也是另(lìng)外一套加工工藝,比如以德製設備為主的SatisLoh、Schneider和Optotec,或者美國OptiPro 都可(kě)以實現CNC精密編程拋光,除了(le)球麵,還有非球麵的(de)拋光。
根據不同的材料,選用的拋光粉可以是氧化(huà)鍶,白剛玉(yù),金剛石微粉(fěn)等。然而,最普遍的還是采用多軸(zhóu)超精密單點車床直接在晶體或玻(bō)璃塑料甚至金(jīn)屬表麵上車(chē)出拋(pāo)光級別的(de)表(biǎo)麵。其表麵粗糙度可以達到20A-200A不等(看材料和工藝(yì))。最主要的,單點車床可以車出衍射麵(二元麵),無論在(zài)Ge, 還是Si、ZnSe、ZnS、 CaF2、硫係玻璃、塑料等。相比於加工效率(lǜ),單(dān)點車優於CNC光學拋光機(jī)。

另外,超聲波或者激光輔(fǔ)助單點車的加工工藝,已經證明可以直接在材(cái)料表麵車削出表麵品質達到要求的鏡片,並且這些輔助加工技術都受到專利的保護。
真空鍍膜