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了解近红外(SWIR)

作者:时间:2019-08-27 11:30:08154 次浏览

近红外(SWIR)光一般定义为0.9-1.7μm波长范围内的光线,但也可归入0.7-2.5μm波长范围。由于硅传感器的上限约为1.0μm,SWIR成像需要能在SWIR范围内工作的独特组件。砷化铟镓(InGaAs)传感器是在SWIR中使用的主要传感器,可覆盖典型的SWIR频带,但可扩展低至550nm和高至2.5μm。虽然市场上可提供线性线扫描InGaAs传感器,但区域扫描InGaAs传感器一般受到ITAR限制,只能用于特定商业应用,且必须获得适当许可。SWIR成像透镜可根据SWIR波 长专门设计、优化和进行抗反射镀膜(镀减反膜)。ITAR(国际条约和武器条例)由美国政府实施。 受ITAR限制的产品必须遵守严格的出入口条例,才可在美国境内和境外制造和/或销售。然而,如SWIR之类的透镜可在具有适当许可证的情况下用于许多商业应用。

图 1: 说明SWIR波长范围的电磁光谱

SWIR波长范围的电磁光谱

物体本身就可以辐射出中红外(MIR)和远红外(LWIR)光,近红外(SWIR)和可见光比较类似,所发出的光子都会被物体反射或吸收,如果需要呈高对比 度的像则需要分辨率更高。周围环境的星点光以及背景辐射(夜间发光)会发射近红外光并提供较好的户外照明,夜视成像。

必须使用根据SWIR波段设计和镀膜的透镜(使用设计并镀有SWIR膜层的镜头很有必要)。设计用于可见光的透镜(镜头在SWIR波段成像),会导致低影像 分辨率(分辨率大幅下降)和高光学像差(且光学像差变大)。由于SWIR波长传输通过的专为SWIR设计的玻璃、透镜和其他光学组件(滤光片、窗口片等) 可以使用与可见光组件相同的工艺制造,因此可降低制造成本,在系统内使用保护性窗口片和滤光片。

大量使用可见光难以或无法实施的应用可通过SWIR完成。当使用SWIR成像时,水蒸气、雾和硅等特定材料均为透明。此外,在可见光环境下近乎相同的颜色 使用SWIR可轻松区分。

SWIR应用 SWIR成像广泛用于各种不同的应用,包括电子板检查、太阳能电池检测、生产检查、识别与排序、监测、反假冒、过程质量控制等。要了解SWIR成像的优势,可考虑一些使用可见光和使用SWIR成像的普通日常用品的视觉范例。