Medidas ópticas antiinterferencias del sistema óptico infrarrojo

En la mayoría de los casos, en comparación con la luz visible, los objetivos infrarrojos son objetivos débiles y de bajo contraste. La reflectividad residual de las piezas ópticas infrarrojas también es mucho mayor que la de la luz visible, por lo que la capacidad antiinterferente del sistema óptico infrarrojo es muy baja. Sin embargo, los sistemas infrarrojos tienen requisitos cada vez mayores para la resolución de temperatura, y generalmente requieren la resolución de pequeñas diferencias de temperatura de objetos por debajo de 0,1 °C.

La radiación recibida por el detector de infrarrojos se compone principalmente de las tres partes siguientes.

(1) Radiación objetivo

(2) Radiación interna que llega directamente al detector.

(3) La radiación interna que llega al detector a través del reflejo de la superficie de la lente, que incluye la radiación térmica del cilindro de la lente y la radiación fría del propio detector, es decir, Narciso (una imagen de reflejo frío).

Para un sistema óptico infrarrojo con un escáner incorporado, esta radiación interna causará interferencias fatales en la imagen, lo que resultará en defectos inherentes a la imagen.

Para que el sistema de infrarrojos obtenga siempre imágenes estables y claras en condiciones ambientales adversas, además de que la electrónica necesita reducir el ruido tanto como sea posible, el sistema óptico a menudo necesita tomar las siguientes medidas para suprimir y reducir estas interferencias.

(1) 100% de eficiencia del diafragma frío

La radiación interna del sistema de infrarrojos suele ser mucho más intensa que la radiación objetivo, especialmente en un entorno de alta temperatura. Si no se considera la eficiencia del diafragma frío, la imagen térmica rápidamente se volverá blanca a medida que aumenta la temperatura, e incluso saturará el detector, luego reducirá el rango dinámico del sistema de infrarrojos. Experimentos relacionados han demostrado que si no se considera la eficiencia del diafragma frío, el sistema de infrarrojos no funcionará normalmente cuando la temperatura ambiente sea superior a 50°C.

(2) Sistema óptico auxiliar

Utilice la superficie reflectante con muy baja emisividad y diseñe racionalmente la curvatura. Esto es para desenfocar el reflejo frío y dispersar la radiación térmica interna para que no pueda ingresar al detector.

(3) Reducir el ruido de escaneo óptico

En todo el campo de visión de escaneo, la energía recibida cambia debido al viñeteado del sistema y al movimiento del haz, que se manifiesta en forma de ruido alterno, que luego interfiere con la imagen. Por lo tanto, un sistema óptico de infrarrojos con un escáner incorporado debe estar libre de viñeteado y, al mismo tiempo, es necesario minimizar el movimiento del haz.

(4) Antirreflectante eficiente de piezas ópticas

En relación con la radiación del objetivo, el 1% del reflejo restante de las partes ópticas interfiere de forma muy evidente con la imagen infrarroja. Una buena tecnología de recubrimiento es muy importante para mejorar la calidad de las imágenes extranumeradas. Simplifica el diseño del sistema óptico infrarrojo.

(5) Cambiar la curvatura de la lente.

La imagen de reflexión en frío de una superficie óptica se desenfoca significativamente con respecto al detector de frío, para reducir la intensidad de la imagen fría y, al mismo tiempo, hacer que la radiación térmica interna entre en el detector lo menos posible. Este enfoque suele realizarse a expensas de otras prestaciones del sistema óptico.

(6) Filtrar imágenes frías

Aprovechando la diferencia entre las características espectrales de la imagen fría y la imagen de la escena, y el uso racional de filtros ópticos, se puede reducir la intensidad de la imagen fría.

Las lentes ópticas infrarrojas diseñadas y producidas por QUANHOM han adoptado buenas medidas antiinterferencias ópticas, que no solo pueden funcionar de manera estable en una variedad de climas complejos sino que también proporcionan siempre imágenes de alta resolución. Si desea saber más sobre las soluciones de sistemas ópticos infrarrojos o los servicios personalizados correspondientes después de leer lo anterior, contáctenos para obtener soluciones profesionales.

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