Вот некоторые общие определения инфракрасного диапазона:
ближний инфракрасный спектр (также известный как IR - A), диапазон ~ 750 - 1400 нм.
Лазеры, излучаемые в этой области длины волн, подвержены шуму и проблемам безопасности человеческого глаза, поскольку фокусировка человеческого глаза совместима с ближней инфракрасной и видимой областями света, поэтому источники света ближнего инфракрасного диапазона могут передаваться и фокусироваться на чувствительной сетчатке таким же образом, но свет ближнего инфракрасного диапазона не вызывает защитного моргания. В результате сетчатка глаза человека повреждена чрезмерной энергией из - за нечувствительности. Поэтому при использовании источника света в этом диапазоне необходимо уделять должное внимание защите глаз.
Коротковолновый инфракрасный диапазон (SWIR, IR - B) составляет 1,4 - 3 мкм.
Эта область относительно безопасна для глаз, так как свет поглощается глазами до того, как он достигает сетчатки. Например, в этом районе работают волоконно - оптические усилители, легированные эрбием, которые используются в волоконно - оптической связи.
Средний инфракрасный диапазон (MWIR) составляет 3 - 8 мкм.
Атмосфера в некоторых частях региона демонстрирует сильное поглощение; Многие атмосферные газы будут иметь линии поглощения в этом диапазоне, такие как углекислыйгаз (CO2) и водяной пар (H2O). Кроме того, поскольку многие газы демонстрируют сильные абсорбционные свойства в этом диапазоне, сильные абсорбционные свойства делают эту область спектра широко используемой для обнаружения газов в атмосфере.
Длинно - волновой инфракрасный диапазон (LWIR) составляет 8 - 15 мкм.
Далее следует дальнее инфракрасное излучение (FIR), диапазон которого составляет 15 мкм - 1 мм (но также имеет определение, начинающееся с 50 мкм, см. ISO 20473). Эта область спектра в основном используется для получения тепловых изображений.
Цель этой статьи - обсудить выбор широкополосных настраиваемых волновых лазеров для источников ближнего и среднего инфракрасного света, которые могут включать в себя вышеупомянутые коротковолновые инфракрасные (SWIR, IR - B, диапазон от 1,4 - 3 мкм) и некоторые средневолновые инфракрасные (MWIR, диапазон от 3 - 8 мкм).
Типичное применение
Типичным применением источника света в этом диапазоне является определение спектра поглощения лазера в следовых газах (например, дистанционное зондирование в медицинской диагностике и мониторинге окружающей среды). Здесь в анализе используются сильные полосы поглощения и характерные полосы поглощения многих молекул в средней инфракрасной спектральной области, которые действуют как « молекулярные отпечатки пальцев». Хотя некоторые из этих молекул также могут быть изучены с помощью пан - абсорбционных линий в ближней инфракрасной области, использование более чувствительных линий поглощения базовых волн в средней инфракрасной области имеет преимущество, поскольку источники лазеров в ближней инфракрасной области легче подготовить.
Источники света в этом диапазоне также используются в изображениях в средней инфракрасной области спектра. Люди часто используют тот факт, что средний инфракрасный свет может проникать в материал глубже и рассеивать меньше. Например, в соответствующих приложениях гиперспектральной визуализации ближний инфракрасный до среднего инфракрасного диапазона может предоставлять спектральную информацию для каждого пикселя (или соматонина).
Из - за непрерывного развития среднеинфракрасных лазерных источников, таких как волоконно - оптические лазеры, обработка неметаллических лазерных материалов становится все более практичной. Часто люди используют интенсивное поглощение инфракрасного света определенными материалами (например, полимерными пленками) для селективного удаления материала.
Как правило, прозрачная проводящая пленка оксида индия и олова (ITO), используемая для электродов в электронных и фотоэлектронных устройствах, должна быть структурирована путем селективной лазерной абляции. Другим примером является точное снятие покрытия с оптического волокна. Уровень мощности, необходимый для такого применения в этом диапазоне частот, обычно намного ниже, чем уровень мощности, необходимый для таких приложений, как лазерная резка.
Источники света ближнего и среднего инфракрасного диапазонов также используются военными для борьбы с направленной инфракрасной конфронтацией ракет с тепловым наведением. В дополнение к более высокой выходной мощности для ослепляющих инфракрасных камер требуется широкий спектральный охват в полосе атмосферной передачи (около 3 - 4 мкм и 8 - 13 мкм), чтобы предотвратить защиту инфракрасных детекторов простыми фильтрами - ловушками.
В некоторых случаях требуются ультракороткие импульсы среднего инфракрасного диапазона. Например, в лазерном спектре можно использовать среднеинфракрасную частотную гребенку или лазерную эмиссию с использованием пиковой интенсивности ультракоротких импульсов. Это может быть создано с помощью лазера с запирающим модулем.
В частности, для источников света ближнего и среднего инфракрасного диапазонов некоторые приложения имеют особые требования к настройке длины волны сканирования или длины волны, а настраиваемые лазеры ближнего и среднего инфракрасного диапазонов также играют чрезвычайно важную роль в этих приложениях.
Например, в спектроскопии настраиваемые лазеры среднего инфракрасного диапазона являются незаменимыми инструментами, будь то в газочувствительности, мониторинге окружающей среды или химическом анализе. Ученые настраивают длину волны лазера, чтобы точно определить его в среднеинфракрасном диапазоне, чтобы обнаружить конкретные линии молекулярного поглощения. Таким образом, они могут получить подробную информацию о составе и природе вещества, точно так же, как они взломали секретный шифр.
В области медицинской визуализации важную роль играют также настраиваемые лазеры среднего инфракрасного диапазона. Они широко используются в неинвазивных методах диагностики и визуализации. Благодаря точной настройке длины волны лазера среднеинфракрасный свет может проникать в биологическую ткань и генерировать изображения с высоким разрешением. Это важно для обнаружения и диагностики заболеваний и аномалий, как волшебный свет, чтобы заглянуть во внутренние секреты человеческого тела.
В области обороны и безопасности также не обойтись без применения настраиваемых лазеров в средней инфракрасной области спектра. Эти лазеры играют ключевую роль в инфракрасном противостоянии, особенно для ракет с тепловым самонаведением. Например, направленная инфракрасная система противодействия (DIRCM) может защитить самолет от слежения и атаки ракеты. Быстро настраивая длину волны лазера, эти системы могут мешать системе наведения входящей ракеты и мгновенно обратить вспять битву, как волшебный меч, который охраняет небо.
Дистанционное зондирование является важным средством наблюдения и мониторинга Земли, и ключевую роль в этом играют инфракрасные настраиваемые лазеры.
От использования этих лазеров зависят такие области, как мониторинг окружающей среды, атмосферные исследования и наблюдение Земли. Адаптируемые лазеры в среднем инфракрасном диапазоне позволяют ученым измерять конкретные линии поглощения газа в атмосфере, предоставляя ценные данные для климатических исследований, мониторинга загрязнения и прогнозирования погоды, как волшебное зеркало, которое может понять тайны природы.
В промышленной среде настраиваемые лазеры среднего инфракрасного диапазона широко используются для точной обработки материалов. При настройке лазера на длину волны, сильно поглощаемую определенными материалами, они могут избирательно абляцию, резку или сварку. Это делает возможным точное производство в таких областях, как электроника, полупроводники и микромеханическая обработка. Средний инфракрасный настраиваемый лазер похож на тонко отполированный резной нож, так что промышленность вырезает тонкие продукты, демонстрируя славу технологии.
Box optronics
Box optronics
'sales@boxoptronics.com'