短波紅外的價值
●發(fā)布時間：2019-3-15 ●
●信息來源：上海皇龍自動化工程公司 ●作者：站長
短波紅外波長范圍0.9~1.7微米，敏感使由于InGaAs傳感器的發(fā)展才與最近成為現(xiàn)實的。但是為什么要使用短波紅外呢？
首先，有一個基本事實：短波紅外波段的光對人眼來說是看不見的�？梢姽夤庾V從波長的0.4 微米（靠近紫外光，對人眼來說是藍色的）一直延伸到0.7微米（深紅色）。比可見光波長長的波長只能用專用的傳感器如InGaAs才能看得見。但是，雖然短波紅外區(qū)的光對人眼來說是看不見的，但是這種光能以與可見光波長類似的方式與物體互相作用。也就是說，短波紅外光是反射光；它從物體上的反射與可見光非常相似。由于具有這種反射性質(zhì)，短波紅外光在其圖像上就會有陰影和反差。InGaAs相機的圖像在分辨率和細節(jié)方面可以與可見光圖像相媲美；然而，短波紅外圖像的顏色不是實際顏色。這可以使物體變得容易被識別，同時又可以構(gòu)成短波紅外的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)點之一，即物體或個體辨別。
這使InGaAs變得很有趣，但是是什么使它變得有用的呢？InGaAs傳感器可以做得極其靈敏，它可以逐個地對個別光子進行計數(shù)。這樣，當被制成具有數(shù)千或數(shù)百萬個微小點狀傳感器或者傳感器像元時，短波紅外相機便可以在非常暗的條件下工作。夜視護目鏡已經(jīng)使用了幾十年了，它是通過敏感被反射的可見星光或其他環(huán)境光并將其放大進行工作的，常被稱為圖像增強管。該技術(shù)對于直接觀察的夜視護目鏡很適用。但是當需要將一幅圖像傳送到遠處時，還沒有可以不受可靠性和靈敏度限制的實用方法。由于可將光轉(zhuǎn)換成電信號，它們本身就適用于標準存儲或發(fā)送技術(shù)。
在夜里使用短波紅外還有一個大的優(yōu)點。被稱為夜間天空輻亮度的大氣現(xiàn)象所發(fā)出的光照度比星光強5至7倍，這種光照幾乎都處在短波紅外波長區(qū)。所以，有了短波紅外相機，再加上這種常常被稱為夜氣輝的夜間光照度，我們便能夠在無月光的夜間很清楚地“看到”目標，并通過網(wǎng)絡(luò)共享這種圖像，因為其他成像器件沒法做到這一點。
但是，有沒有可在短波紅外范圍工作的其他相機呢？有的，用碲鎘汞（HgCdTe）或者銻化銦（InSb）之類材料制作的傳感器在短波紅外波段是非常靈敏的。然而，為了將它們的信噪比提高到有用的水平，人們必須以機械方式將這些相機冷卻到極其低的溫度。在設(shè)計用于監(jiān)視和偵察的大型軍用飛機上，冷卻并不是一個問題，因為這些平臺上有很大的空間和電力可以用來運行機械制冷系統(tǒng)。相比之下，InGaAs相機則可以在室溫下達到同樣的靈敏度。
本質(zhì)上，InGaAs相機可以做得很小，使用極小的功率，卻可以給出大的結(jié)果。InGaAs最初是用在電信業(yè)的，因為它對遠程光線通信中所使用的光（波長通常為1550 納米）是靈敏的。通過使用類似1.55 微米激光器或發(fā)光二極管的短波紅外照明器，人們已經(jīng)有可能照射一個只有用短波紅外相機才能觀察到的場景了。這種照明對人眼是安全的，它們的使用幾乎不會受到限制。
熱成像儀是另一類具有良好探測能力的攝像機。盡管熱成像能夠在冷背景下探測到溫暖的物體，但是短波紅外相機則能夠?qū)嶋H辨認該物體是什么。那是因為熱成像儀無法提供采用InGaAs短波紅外焦平面陣列所能實現(xiàn)的分辨率和動態(tài)范圍。
最后，短波紅外成像有一個其他技術(shù)無可比擬的主要優(yōu)點，即它能夠透過玻璃進行成像。對于短波紅外相機來說，特制的價格昂貴的透鏡或者適應(yīng)惡劣環(huán)境的外殼幾乎是不必要的。這就使得它們可以用于各種各樣的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)。這種能力還允許短波紅外相機安裝在一個保護窗口內(nèi)，當將相機系統(tǒng)固定在一種潛在平臺上時，這將可以提供很大的靈活性。
所以，為何要使用短波紅外呢？因為短波紅外具有以下一些優(yōu)點：
- 高靈敏度
- 高分辨率
- 能在夜空輝光下觀測
- 晝夜成像
- 隱蔽照明
- 能看到隱蔽的激光器和信標
- 無需低溫制冷
- 可采用常規(guī)的低成本可見光透鏡
- 尺寸小
- 功率低
德國DIAS紅外公司的短波紅外熱成像儀有：
3、高溫、高像素、短波紅外熱成像儀PYROVIEW 768N
本文轉(zhuǎn)自中科院網(wǎng)http://www.cas.cn/kxcb/kpwz/201207/t20120706_3610347.shtml
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