Optiques et objectifs infrarouges

Des optiques et objectifs haute performance sont essentiels pour exploiter tout le potentiel de tout système d’imagerie thermique.

De la maximisation de la transmission dans le spectre infrarouge à l’optimisation du champ de vision, de la distance focale et de la résolution, une conception optique adaptée garantit une mesure de température précise, une meilleure netteté d’image et des performances fiables dans des environnements exigeants. Qu’il s’agisse d’inspection industrielle, de diagnostic médical, de sécurité, de transport ou de défense, le choix de la bonne configuration d’objectif est indispensable pour obtenir des données thermiques cohérentes et de haute qualité.

Nous proposons un portefeuille complet d’optiques infrarouges et d’objectifs d’imagerie thermique pour répondre à un large éventail d’applications. Notre gamme comprend des objectifs fixes et motorisés, des assemblages optiques sur mesure, des solutions grand-angle et téléobjectif, ainsi que des matériaux spécialisés optimisés pour les performances en infrarouge à ondes longues et à ondes moyennes. En partenariat avec des fabricants mondiaux de premier plan et grâce à notre expertise technique interne, nous aidons les ingénieurs à sélectionner et à intégrer la solution optique adéquate pour leurs exigences spécifiques en imagerie thermique.

Notre équipe peut également vous conseiller sur les compromis de conception, les traitements de surface des objectifs et les contraintes environnementales afin de garantir le fonctionnement fiable de votre système en conditions réelles.

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Ask Acal BFi

Vue d’ensemble de la catégorie

Les optiques infrarouges sont conçues en fonction de la plage de longueurs d’onde, du détecteur et de l’environnement d’utilisation du système cible. Les optiques LWIR utilisent couramment des matériaux comme le germanium en raison de leur forte transmission dans la plage de 8 à 14 µm, tandis que les systèmes MWIR et SWIR font appel à des matériaux tels que le verre chalcogénure ou le silicium, mieux adaptés à leurs bandes spectrales respectives.

Par rapport aux optiques pour la lumière visible, les lentilles IR impliquent des contraintes de conception supplémentaires. La dilatation thermique et les variations de l’indice de réfraction avec la température peuvent affecter la mise au point et la qualité d’image, en particulier lorsque les conditions d’utilisation évoluent. Les revêtements optiques sont également sélectionnés pour maximiser la transmission et réduire les pertes par réflexion, tandis que la géométrie de la lentille doit correspondre à la résolution du détecteur, au pas de pixel et au champ de vision requis.

En conséquence, les optiques IR sont étroitement liées au module caméra pour lequel elles sont conçues. Le choix des matériaux, les revêtements, la géométrie optique et le comportement thermique doivent tous être considérés conjointement pour obtenir la qualité d’image, la sensibilité et la fiabilité requises.

Si vous développez un nouveau système d’imagerie thermique ou cherchez à optimiser une conception existante, nos experts sont là pour vous aider. Contactez Acal BFi pour discuter de votre application et découvrir comment notre portefeuille d’optiques et de lentilles peut renforcer votre prochain projet.

Optiques et lentilles en germanium

Optiques et lentilles en germanium

Le germanium est l’un des matériaux les plus utilisés pour les optiques infrarouges, en particulier dans les systèmes infrarouges à ondes longues (LWIR). Sa forte transmission sur la bande 8–14 µm, associée à de bonnes propriétés mécaniques, le rend particulièrement adapté aux applications d’imagerie thermique dans la surveillance industrielle, la recherche, la sécurité et d’autres environnements de précision. Découvrez-en plus sur la technologie

Principaux critères de sélection

  • Compatibilité spectrale : L’optique doit correspondre à la plage de longueurs d’onde de la caméra. Les systèmes LWIR, MWIR et SWIR nécessitent des matériaux optiques et des revêtements différents, et un mauvais appariement peut réduire considérablement la transmission.

  • Choix du matériau : Le germanium est largement utilisé pour le LWIR, tandis que des matériaux comme le verre chalcogénure et le silicium sont employés dans d’autres bandes infrarouges. Le bon choix dépend de la plage spectrale, de l’environnement d’utilisation et des exigences optiques.

  • Comportement thermique : Les variations de température peuvent provoquer une dilatation mécanique et des changements d’indice de réfraction, ce qui affecte la mise au point et la qualité d’image. Ces effets doivent être pris en compte dès la conception de la lentille et non traités après coup.

  • Champ de vision et longueur focale : La géométrie optique doit être adaptée à l’application, en trouvant le bon équilibre entre la zone à couvrir et le niveau de détail requis sur la cible.

  • Résistance environnementale : Les optiques IR peuvent devoir résister aux cycles thermiques, à l’humidité, à la contamination et à d’autres contraintes environnementales, sans compromettre la transmission ni la qualité d’image.

  • Intégration avec le détecteur : La lentille doit être adaptée à la taille du détecteur et au pas de pixel. Une mauvaise correspondance entre l’optique et le détecteur peut limiter la résolution effective et réduire les performances globales du système.

Notre équipe peut également vous conseiller sur les compromis optiques, le choix des matériaux et des revêtements, ainsi que sur les contraintes environnementales, afin de vous aider à choisir une optique IR parfaitement adaptée à la caméra et aux conditions d’utilisation prévues.

FAQ

Les optiques infrarouges utilisent des matériaux et des revêtements différents, car le verre standard ne transmet pas efficacement les longueurs d’onde infrarouges. Elles doivent également prendre en compte les effets thermiques et le comportement propre à chaque longueur d’onde. Cela les rend plus spécialisées que les optiques destinées à la lumière visible.

Le germanium offre une transmission élevée dans la plage LWIR ainsi que de bonnes performances optiques. Il est largement utilisé dans les systèmes d’imagerie thermique en raison de sa compatibilité avec les détecteurs microbolométriques. Il est toutefois plus lourd et plus coûteux que certaines alternatives.

Non, chaque plage spectrale nécessite des matériaux et des conceptions différents : • LWIR : optiques généralement à base de germanium • MWIR : matériaux différents, optimisés pour l’infrarouge à ondes moyennes • SWIR : optiques plus proches des systèmes en lumière visible L’utilisation d’une lentille inadaptée réduit considérablement les performances.

Les principaux défis consistent à gérer la dilatation thermique, à maintenir l’efficacité de transmission et à garantir la durabilité dans des environnements difficiles. Les revêtements optiques doivent également être soigneusement conçus pour minimiser les pertes.

Les variations de température peuvent modifier l’indice de réfraction et les dimensions physiques de la lentille. Cela peut entraîner des décalages de mise au point et une dégradation de l’image si ces effets ne sont pas correctement maîtrisés. Une compensation thermique est souvent nécessaire.

Oui, mais elles doivent être conçues pour résister aux conditions environnementales. Des revêtements de protection et des boîtiers sont souvent utilisés pour éviter les dommages dus à l’humidité, à la poussière et aux variations de température.