لنزهای MWIR

لنز مادون قرمز موج متوسطها (لنز MWIRes) اجزای حیاتی مورد استفاده در طیف وسیعی از کاربردهایی هستند که نیاز به تصویربرداری حرارتی دارند، مانند نظارت، هدف‌یابی و تجزیه و تحلیل حرارتی. این لنزها در ناحیه مادون قرمز موج میانی طیف الکترومغناطیسی، معمولاً بین 3 تا 5 میکرون، عمل می‌کنند.لنز ۳-۵um) و برای متمرکز کردن تابش فروسرخ بر روی آرایه‌ای از آشکارسازها طراحی شده‌اند.
لنزهای MWIR از موادی ساخته شده‌اند که می‌توانند تابش IR را در ناحیه MWIR منتقل و متمرکز کنند. موادی که معمولاً برای لنزهای MWIR استفاده می‌شوند شامل ژرمانیوم، سیلیکون و شیشه‌های کالکوژنید هستند. ژرمانیوم به دلیل ضریب شکست بالا و ویژگی‌های انتقال خوب در محدوده MWIR، رایج‌ترین ماده مورد استفاده برای لنزهای MWIR است.
لنز MWIR بسته به کاربرد مورد نظر، در طرح‌ها و پیکربندی‌های مختلفی عرضه می‌شود. یکی از رایج‌ترین طرح‌ها، لنز ساده‌ی پلانو-محدب است که دارای یک سطح صاف و یک سطح محدب است. ساخت این لنز آسان است و در بسیاری از کاربردهایی که به یک سیستم تصویربرداری اولیه نیاز است، استفاده می‌شود. طرح‌های دیگر شامل لنزهای دابلت (doublet) است که از دو لنز با ضریب شکست متفاوت تشکیل شده‌اند و لنزهای زوم (zoom lenses) که می‌توانند فاصله کانونی را برای بزرگنمایی یا کوچکنمایی روی یک شیء تنظیم کنند.
لنزهای MWIR اجزای حیاتی در بسیاری از سیستم‌های تصویربرداری مورد استفاده در طیف وسیعی از صنایع هستند. در ارتش، لنزهای MWIR در سیستم‌های نظارتی، سیستم‌های هدایت موشک و سیستم‌های هدف‌یابی استفاده می‌شوند. در محیط‌های صنعتی، لنزهای MWIR در سیستم‌های آنالیز حرارتی و کنترل کیفیت استفاده می‌شوند. در کاربردهای پزشکی، لنزهای MWIR در تصویربرداری حرارتی برای تشخیص غیرتهاجمی استفاده می‌شوند.
یکی از ملاحظات مهم هنگام انتخاب لنز MWIR، فاصله کانونی آن است. فاصله کانونی یک لنز، فاصله بین لنز و آرایه آشکارساز و همچنین اندازه تصویر تولید شده را تعیین می‌کند. به عنوان مثال، لنزی با فاصله کانونی کوتاه‌تر، تصویر بزرگتری تولید می‌کند، اما تصویر جزئیات کمتری خواهد داشت. لنزی با فاصله کانونی بلندتر، تصویر کوچکتری تولید می‌کند، اما تصویر جزئیات بیشتری خواهد داشت، مانندلنز ۵۰ میلی‌متری MWIR.

نکته مهم دیگر، سرعت لنز است که با عدد f آن تعیین می‌شود. عدد f نسبت فاصله کانونی به قطر لنز است. لنزی با عدد f پایین‌تر، سریع‌تر خواهد بود، به این معنی که می‌تواند نور بیشتری را در مدت زمان کوتاه‌تری جذب کند و اغلب در شرایط کم‌نور ترجیح داده می‌شود.
در نتیجه، لنزهای MWIR یک جزء ضروری در بسیاری از سیستم‌های تصویربرداری مورد استفاده در طیف وسیعی از صنایع هستند. آن‌ها برای متمرکز کردن تابش مادون قرمز بر روی یک آرایه آشکارساز طراحی شده‌اند و بسته به کاربرد مورد نظر، در طرح‌ها و پیکربندی‌های مختلفی عرضه می‌شوند.