Германиевые (Ge) линзы

Инфракрасная оптика.

Инфракрасный диапазон длин волн означает диапазон длин волн выше 700 нм, его можно разделить на четыре меньших спектра: ближний инфракрасный диапазон (NIR) в диапазоне 700–900 нм, коротковолновый инфракрасный диапазон (SWIR) в диапазоне 900–2300 нм, средневолновой инфракрасный диапазон (MWIR) в диапазоне 3000 нм -5000нм и длинноволновый инфракрасный (LWIR) на 8000нм-16000нм. Инфракрасная или ИК-оптика часто используется в инфракрасной спектроскопии прямого обзора (FLIR), инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR), визуализации SWIR, тепловизионном изображении и обнаружении MWIR и LWIR, а также лазерах CO2. 

Photonics Cloud предлагает не только одиночные ИК-оптические линзы, ИК-оптические окна и куполообразные окна, но и собранные модули линз, предназначенные для тепловизионных камер MWIR (3-5 микро) и LWIR (8-12 микро). Доступны различные специальные материалы для инфракрасной оптики: германий, селенид цинка (ZnSe), сульфид цинка (ZnS), халькогенидное стекло, кремний, сапфир и фториды (CaF2, BaF2, MgF2 и LiF). Наши методы изготовления включают обычную полировку и алмазную токарную обработку, наши типы оптики включают плоскую поверхность, сферическую и асферическую поверхность оптики.

Компоненты ИК-линзы.

ИК-линза — это компонент линзы, оптимизированный для обработки света в инфракрасной области (то есть спектральной части с длинами волн от 7000 до 20000 нм), включая ближнюю инфракрасную область (NIR) , коротковолновую инфракрасную область (SWIR) , средневолновую инфракрасную область (MWIR) и длинноволновое инфракрасное излучение (LWIR). С выбранными ИК-прозрачными материалами подложки и антиотражающими покрытиями компания способна производить ИК-линзы, которые подходят для широкого спектра инфракрасных приложений, включая тепловизионные камеры, инфракрасные камеры переднего обзора (FLIR), FTIR-спектроскопии, CO2 Лазеры и др.

Photonics Cloud является опытным мировым поставщиком компонентов для ИК-объективов. Наш широкий портфель продукции для инфракрасных линз включает плосковыпуклые ИК-линзы, плосковогнутые ИК-линзы, менисковые ИК-линзы, асферические ИК-линзы, сферические/полушаровидные линзы и т.д. разнообразные функции, такие как фокусировка, коллимация и сбор света. (Помимо линз, также доступны алюминиевые отражающие зеркала, разработанные для длиннофокусных тепловизионных камер LWIR и MWIR.) Эффективность производства и точность обработки ИК-линзы повышаются с помощью CNC и одноточечной алмазной токарной обработки (SPDT). Перед отправкой проводятся строгие проверки качества для защиты ваших интересов.

Компоненты ИК-линзы, изготовленные из различных материалов подложки, доступны в Photonics Cloud, включая германий (Ge), кремний (Si), селенид цинка (ZnSe), халькогенидное стекло, сапфир, фторид кальция (CaF2), фторид бария (BaF2), сульфид цинка (ZnS), с их рабочим диапазоном длин волн, охватывающим несколько инфракрасных диапазонов волн. Варианты покрытия включают широкополосное антибликовое покрытие (BBAR), просветляющее покрытие дальнего прохода, покрытие DLC и т.д. Германиевые линзы имеют широкий диапазон пропускания от 3 до 14 микро и значительный показатель преломления, поэтому их часто включают в состав линз для тепловизионных камер. Менисковая/асферическая линза из ZnSe демонстрирует низкую сферическую аберрацию и отлично подходит для выходного излучения CO2-лазера и импульсных лазеров MWIR. Линза из халькогенидного стекла обладает выдающимися тепловыми свойствами и идеально подходит для разработки экономичных атермализованных линзовых модулей. Сапфировые линзы обладают непревзойденной механической прочностью, термической и химической стойкостью и рекомендуются для работы в условиях высокой мощности/давления и в жестких условиях окружающей среды. В то время как линзы из CaF2 демонстрируют высокое оптическое пропускание и низкую хроматическую дисперсию.

Германиевые (Ge) линзы.

• Максимальный диаметр 300 мм
• Широкий рабочий диапазон длин волн от 3 мкм до 14 мкм
• Различные нестандартные формы линз: плосковогнутые, плосковыпуклые, двояковыпуклые, двояковыпуклые, мениски и асферические линзы.
• Асферические линзы, изготовленные по технологии SPDT
• Варианты покрытия: DLC-покрытие, AR@3–5 мкм, AR@8–12 мкм, BBAR@3–12 мкм и по индивидуальному заказу
• Идеально подходит для тепловизоров, FLIR, FTIR и т. д.

Описание:

Германиевые линзы (Ge линзы)обычно используются в системах ИК-изображения, работающих в спектральном диапазоне от 2 мкм до 16 мкм, охватывая тепловизионные приложения LWIR (8–12 мкм) и MWIR (3–5 мкм). Германий (Ge) представляет собой относительно твердый материал с высокой плотностью, пропускающий ИК-излучение, который блокирует длины волн УФ- и видимого диапазонов, но пропускает ИК-спектр с длиной волны более 2 мкм. Ge имеет самый высокий показатель преломления среди общедоступных ИК-передатчиков и демонстрирует небольшую хроматическую аберрацию из-за низкой оптической дисперсии, что делает его желательным в тех аспектах конструкции линз, где его показатель преломления позволяет реализовать невозможные в противном случае характеристики. Германий может иметь алмазное или DLC-покрытие для использования в качестве передней оптики в группе линз с превосходной прочностью и надежностью. Германий более прочен, чем другие ИК-материалы, но следует соблюдать осторожность при работе в условиях высоких температур, когда при повышении температуры материал становится непрозрачным в ИК-диапазоне. Помимо линз со сферической поверхностью, Photonics Cloud также предлагает линзы с асферической поверхностью, изготовленные по технологии SPDT (одноточечная алмазная токарная обработка).

Коэффициент оптического пропускания германия составляет более 45% в диапазоне 2–14 мкм при температуре до 45⁰C, при этом оптимальный спектр пропускания находится в диапазоне 2–12 мкм, а после процесса антибликового покрытия средний коэффициент пропускания может быть выше 95%. Однако пропускание Ge-линз начинает постепенно ухудшаться при 100⁰C, а затем резко падает при температуре выше 200⁰C. Воздействие более высоких температур может привести к катастрофическому разрушению материала, поэтому германий непригоден для использования в высокотемпературных условиях. Кроме того, его относительно высокая плотность должна учитываться там, где вес является проблемой. Германий имеет твердость по Кнупу 780, что немного выше, чем у GaAs, эта черта способствует прочности германиевых линз.

Photonics Cloud поставляет серию изготовленных на заказ линз из германия, включая плосковыпуклые, плосковогнутые, двойные выпуклые, двойные вогнутые и менисковые линзы Ge со сферической и асферической поверхностью линзы. Варианты покрытия включают антибликовое (AR), широкополосное AR (BBAR) и алмазное (DLC) покрытия, которые можно выбрать по запросу клиентов. Формы, размеры (диаметр до 300 мм) и покрытия могут быть изменены по запросу.

Плосковыпуклые германиевые линзы имеют положительное фокусное расстояние и предназначены для коллимации света. Плоско-вогнутые линзы Ge предназначены для расширения коллимированных источников света и могут быть включены в расширители луча. Двойные выпуклые и двойные вогнутые линзы имеют две выпуклые или вогнутые плоскости. Мениск Ge линзы имеют одну вогнутую и одну выпуклую переднюю часть и отлично подходят для уменьшения сферических аберраций.  Асферические линзы Ge имеют более сложный профиль и преимущество в устранении сферических аберраций, поэтому использование асферической линзы может быть даже дешевле, чем использование линз в сборе. Photonics Cloud изготавливает асферические линзы Ge с использованием технологии SPDT (алмазная токарная обработка в одной точке), которая представляет собой альтернативный производственный процесс, предназначенный для ИК-оптики, в котором управляемый компьютером токарный станок использует алмазный наконечник для непосредственной резки желаемого профиля.

Применение германиевых линз:

• Тепловидение
• Широкоугольные объективы и микроскопы
• FLIR (инфракрасное излучение переднего обзора) и FTIR (инфракрасное преобразование Фурье)
• Прецизионные аналитические приборы. 

Характеристики:

Физические и оптические свойства:

Техническая визуализация:

Кривые:

1. Кривая пропускания1, пропускание окон Ge без покрытия

2. Кривая пропускания для германиевых окон с покрытием AR/AR толщиной 3 мм.

3. Кривая пропускания для окон Ge с покрытием AR/DLC толщиной 3 мм.

4. Кривая пропускания для германиевых окон с покрытием AR/AR толщиной 1 мм.