热像仪镜头(红外热成像镜头)的材料需要满足特定的光学和物理特性,尤其是对红外波段(通常为中波红外MWIR 3–5 μm或长波红外LWIR 8–14 μm)的高透过率。以下是常见的材料及其特点:
- 锗(Germanium, Ge)
特点:
最常用的红外光学材料,尤其在LWIR波段(8–14 μm)透过率极高(>90%)。
高折射率(~4.0),可减少透镜曲率,简化镜头设计。
脆性大、硬度低,需镀增透膜(如金刚石膜)以保护表面。
温度敏感性高:折射率随温度变化明显,可能需温补设计。
应用:商用/军用热像仪、车载红外镜头等。
- 硫化锌(Zinc Sulfide, ZnS)
特点:
在MWIR和LWIR波段均有良好透过率(多光谱ZnS)。
硬度高于锗,耐磨损,但折射率较低(~2.2),需更复杂设计。
化学稳定性好,适合恶劣环境。
应用:导弹导引头、高温检测设备。
- 硒化锌(Zinc Selenide, ZnSe)
特点:
MWIR波段(如CO₂激光10.6 μm)透过率极佳(>90%)。
折射率~2.4,色散低,适合消色差设计。
较软,易划伤,需镀保护膜。
应用:工业热成像、激光光学系统
- 硅(Silicon, Si)
特点:
适用于MWIR(3–5 μm),LWIR透过率差。
折射率~3.4,硬度高,成本低于锗。
需镀抗反射膜(如SiO₂)。
应用:中波红外热像仪、低成本民用设备。
- 硫系玻璃(Chalcogenide Glass)
特点:
非晶态材料,可模压成型,适合大批量生产。
透过波段覆盖LWIR,折射率可调(2.5–3.0)。
比锗轻,但热稳定性较差。
应用:消费级热像仪(如FLIR One)、安防监控。
- 氟化钙/氟化镁(CaF₂/MgF₂)
特点:
部分红外波段透过,紫外到红外宽谱适用。
低折射率,常与其他材料组合使用。
易潮解(MgF₂稍稳定)。
应用:特殊红外光学系统。
选择依据
波段需求:LWIR首选锗或硫系玻璃,MWIR可选硅、ZnSe。
环境适应性:高温/冲击环境需ZnS或镀膜锗。
成本:锗昂贵,硫系玻璃适合量产。
轻量化:硫系玻璃或硅替代部分锗元件。
补充说明
镀膜技术:几乎所有红外镜头都需镀增透膜(如DLC类金刚石膜)以减少表面反射损失。
混合设计:高端热像仪可能组合多种材料(如锗+ZnS)优化像差和温度稳定性。
如果需要更具体的信息(如某类热像仪的典型材料组合),可以联系格物优信客服,进一步说明应用场景!