带你走进短波红外的世界

2021年05月18日 13:46琪恒光学（武汉）有限公司点击量：719

　　SWIR 短波红外成像技术特点

　　基于InGaAs焦平面的短波红外成像技术主要具有以下特点：

　　1)高识别度

　　短波红外SWIR成像主要基于目标反射光成像原理，其成像与可见光灰度图像特征相似，成像对比度高，目标细节表达清晰，在目标识别方面，SWIR成像是热成像技术的重要补充;

　　2)全天候适应

　　短波红外SWIR成像受大气散射作用小，透雾、烟尘能力较强，有效探测距离远，对气候条件和战场环境的适应性明显优于可见光成像;

　　3)微光夜视

　　在大气辉光的夜视条件下，光子辐照度主要分布在1.0～1.8μm的SWIR波段范围内，这使得SWIR夜视成像相比于可见光夜视成像而言具有显著的先天优势;

　　4)隐秘主动成像

　　在0.9～1.7μm波段内，Jun用激光光源技术成熟(1.06μm、1.55μm)，这使得短波红外InGaAs焦平面成像在隐秘主动成像应用中具有显著的对比优势;

　　5)光学配置简便

　　从光学上，玻璃光窗在SWIR波段范围内具有很高的透过率，这赋予SWIR成像一个重要的技术优点，这允许SWIR相机可装配于一个保护窗口内实现高灵敏成像，当应用于某种特定平台或场合时，这将提供极大的灵活性。

　　短波红外的行业应用

　　 01 激光照明成像

　　一个小型的只有5-10w的短波红外照明就能提供足够的亮度，且对夜视仪*隐蔽。

　02 硅基半导体检测

　　短波红外相机非常适合于对半导体晶片以及集成电路芯片的晶圆进行故障检测，由于分子的带隙，其对低能量的短波红外波长光子不吸收。

　　短波红外相机可应用于纯半导体晶圆的外延生长质量检测；晶棒切片的内部缺陷和裂纹检查。现代集成电路中，晶圆被处理成连续的多层以制造晶体管和内存单元，短波红外相机可用来检查层与层之间的对齐情况。晶圆缺陷检测阶段可以利用短波红外线阵相机进行扫描，从而得到高分辨率的扫描图像

　　利用短波红外光可以穿透半导体材料的特性，通过短波红外相机探测半导体材料内部的缺陷特征、键合情况或电致发光情况以及其他相关探测应用。因此，短波红外成像非常适合在半导体制造过程中的故障分析和质量保证任务。

　 03 多光谱应用

　　不同于传统的单一宽波段成像技术，多光谱、超光谱成像将成像技术和光谱测量技术相结合，获取的信息不仅包括二维空间信息，还包含随波长分布的光谱信息，形成“数据立方”。

　　现代潜艇的光电桅杆需要多光谱的成像与检测，是一项非常重要，而且还未在近红外光谱段成像中使用。中长波探测器无法看到海上目标的重要特征，短波红外可以在此提供辅助。

　04 光谱分析检测

　　短波红外塑料分拣系统,可以识别和分拣各种各样的PE-HD，PE-LD，聚丙烯，聚酯，PET-G，聚苯乙烯，聚氯乙烯等塑料，在汽车，电子，家用产品中存在大量的类似塑料。塑料首先分割成成小颗粒，然后使用短波红外摄像机系统进行筛选。特别值得一提的是短波红外对黑塑料的筛选能力，其检测和分离过程在可见光谱是很难完成的。

　　目前，回收中心越来越倚重于利用短波红外光谱分拣塑料，短波红外光谱仪监测传输带送来的塑料制品，迅速标识废物中固有的聚合物类型，触发机械装置将塑料废弃物转移到适当的接收器中。

　05 医疗行业检测应用

　眼科

　视网膜检查 »复合彩色光学相干断层扫描

　　皮肤科 »皮肤水合作用 »黑色素瘤ID

　　手术 »广谱癌症标记荧光 »血管ID »脂质ID

　牙科

»邻间的搪瓷检验

　　»咬合的搪瓷检验

　　»表面检查

　　SWIR成像还广泛用于各种不同的应用，包括电子板检查、太阳能电池检测、生产检查、识别与排序、监测、反假、过程质量控制等。

SWIR镜头系列

型号	图像尺寸	焦距（mm）	光圈范围	安装接口	视场角	最近物距(m)	操作方式			外形尺寸	重量（g）
型号	图像尺寸	焦距（mm）	光圈范围	安装接口	视场角	最近物距(m)	聚焦	变焦	光圈	外形尺寸	重量（g）
VHF6M-MP SWIR	1	6	F1.8-22	C	95.1°x78.7°	0.1	手动	/	手动	54x50.3mm	185
VHF8M-MP SWIR	1	8	F1.4-22	C	79.7°x62.9°	0.1	手动	/	手动	57x58mm	200
VHF12.5M-MP SWIR	1	12.5	F1.4-22	C	55.7°x42.7°	0.3	手动	/	手动	40x51.5mm	160
VHF16M-MP SWIR	1	16	F1.4-22	C	44.5°x33.8°	0.3	手动	/	手动	40×42mm	120
VHF25M-MP SWIR	1	25	F1.4-22	C	29.0°x21.9°	0.3	手动	/	手动	40×42.5mm	119
VHF35M-MP SWIR	1	35	F1.4-22	C	20.9°x16.0°	0.3	手动	/	手动	40×42.5mm	129
VF50M SWIR	1	50	F1.8-C	C	14.5°x10.9°	0.7	手动	/	手动	42×42.5mm	145
VF75M SWIR	1	75	F1.8-C	C	9.7°x7.3°	0.8	手动	/	手动	48×58.5mm	245
VF100M SWIR	1	100	F3.6-C	C	7.3°x5.5°	0.7	手动	/	手动	42×42.5mm	155
VF150M SWIR	1	150	F3.6-C	C	4.85°x3.65°	0.8	手动	/	手动	48×58.5mm	255
VF200M SWIR	1	200	F7.2-C	C	3.7°x2.8°	0.7	手动	/	手动	42×42.5mm	155
VF300M SWIR	1	300	F7.2-C	C	2.4°x1.8°	0.8	手动	/	手动	48×58.5mm	255
JHF8M-5MP SWIR	2/3	8	F2.8-22	C	57.9°x45.0°	0.1m	手动	/	手动	51x48.4mm	200
JHF12M-5MP SWIR	2/3	12	F1.8-22	C	40.3°x30.8°	0.15m	手动	/	手动	51x59mm	240
JHF16M-5MP SWIR	2/3	16	F1.4-22	C	30.8°x23.3°	0.2m	手动	/	手动	51x59mm	240
JHF25M-5MP SWIR	2/3	25	F1.4-22	C	20.0°x15.0°	0.2m	手动	/	手动	51x48mm	180
JHF35M-5MP SWIR	2/3	35	F1.4-22	C	14.3°x10.8°	0.25m	手动	/	手动	51x62mm	230
VZ16160R-MP PZF SWIR	1	16-160	F2.2-C	C	43.6°x33.4° 4.6°x3.4°	1.1m	电动	电动	电动	176x120x100mm	1400
VZ32320R-MP PZF SWIR	1	32-320	F4.4-C	C	21.8°x16.7° 2.3°x1.7°	2.2m	电动	电动	电动	117x100x176mm	1400
VZ64640R-MP PZF SWIR	1	64-640	F8.8-C	C	10.9°x8.4° 1.2°x0.9°	2.2m	电动	电动	电动	117x100x176mm	1400
VZ75750R-MP PZF SWIR	1/2	75-750	F3.2-C	C	9.7°x7.3° 1.0°x0.8°	1.6m	电动	电动	电动	176x120x100mm	3500

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