赤外線光学とは何ですか?

基板と反射防止コーティングの選択は、アプリケーションでどの波長が主要な透過率を必要とするかによって異なります。たとえば、MWIR 範囲の IR 光を送信する場合は、ゲルマニウムが良い選択となる可能性があります。NIR アプリケーションの場合、サファイアが理想的である可能性があります。

赤外線光学系を選択する際に考慮すべきその他の仕様には、熱特性や屈折率などがあります。基材の熱特性は、基材が熱にどのように反応するかを定量化します。多くの場合、赤外線光学素子はさまざまな温度にさらされます。一部の IR アプリケーションでも大量の熱が発生します。IR 基板がアプリケーションに適しているかどうかを判断するには、屈折率勾配と熱膨張係数 (CTE) を確認する必要があります。特定の基板の屈折率勾配が高い場合、熱的に揮発性の環境で使用すると、最適な光学性能が得られない可能性があります。CTE が高い場合、温度が大きく変化すると、高速で膨張または収縮する可能性があります。赤外線光学系で最もよく使用される材料は、屈折率が大きく異なります。たとえば、ゲルマニウムの屈折率は 4.0003 ですが、MgF の屈折率は 1.413 です。この幅広い屈折率を備えた基板を利用できるため、システム設計の柔軟性がさらに高まります。IR 材料の分散は、波長に対する波長の屈折率の変化、および色収差、つまり波長の分離を測定します。分散はアッベ数で逆に定量化されます。アッベ数は、f 線と c 線の屈折率の差に対する、d 波長での屈折率から 1 を引いた比として定義されます。基板のアッベ数が 55 を超える場合、分散性が低くなり、それをクラウン材料と呼びます。アッベ数が 55 より低い、より分散性の高い基材はフリント材料と呼ばれます。