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長波紅外成像具有隱蔽性好、抗干擾性強等優勢
點擊次數：2808 更新時間：2022-07-06
長波紅外成像運用光電技術以被動的方式探測物體所發出的紅外輻射，算出物體表面每一點的溫度，以不同的顏色來顯示不同的溫度，從而轉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*黑暗的環境下探測到物體，即使在有煙霧、粉塵的情況下也可實現探測，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、目標識別能力強、全天候工作等特點，在和民用領域都發揮著越來越重要的作用。
為保證透光率，通常采用硅、鍺或硫屬化合物等制成的曲面透鏡，加工成本高且尺寸較大，顯著增加成像系統的體積和重量。研究人員通過在平面透鏡上構造一系列直徑8μm、高度不同的微結構，形成多級衍射透鏡。該透鏡使透射光發生衍射，產生光路偏折而聚焦。模擬結果證實該透鏡聚光效率較高，像差與傳統透鏡相當。實驗中制作了2個多級衍射透鏡試樣，并安裝在兩臺商用長波紅外相機上，以驗證其實際成像效果。
結果表明，該成像系統的空間分辨率優于170μm，角度分辨率約0.013°。采用高折射率硅平面透鏡和16個高度不同的微結構組成的多級衍射透鏡，在長波紅外波段的平均聚光效率達到71%。
這種多級衍射透鏡厚度低至10μm，重量僅為傳統光學透鏡的1/100，制造工藝簡單、成本較低，有望用于新型儀、航電設備或裝備等。
