一、 紅外光學係（xì）統的特點

紅外光學係統在紅外波段工作（zuò）, 它具有以下幾個特點（diǎn）：紅外光學係（xì）統中, 采用反射形式較多。 一般光學玻璃在紅外波段中不透明，所以，在紅外透射材料品種不多及尺寸不大的情況下, 一般采用（yòng）反射形式。紅外光學係統的相對孔徑較大， 因紅外係統所探測的目（mù）標一般較遠, 作（zuò）用距（jù）離大, 到達紅外（wài）係統時目標熱輻射微弱, 故要求光學係統以較大孔徑來接收輻射能量, 而且（qiě）為了使探側元件上有較 高的輻照度, 光學（xué）係統的（de）相對孔徑也應較大。紅（hóng）外光學係統的元件數應盡量少, 其厚度也應（yīng）盡量小。 這一特點是為（wéi） 了避 免光 學元 件對紅外輻射的吸 收和反射所產生的損失。 雖（suī）然增加透鏡 片數能提高象質（zhì）, 但在紅（hóng）外光 學係統中（zhōng）應用較少。紅外光學係統的接受元（yuán）件是紅外探測器（qì）。 紅外探測器是一個輻射能轉換器（qì），它（tā）將不可見的（de）紅外輻（fú）射能轉換成其他形式的能量, 一般是轉換成 電信號。

二、紅外透鏡的設計

在紅外光（guāng）學係統中, 采用非球麵較多。 目前從（cóng）加工（gōng）和檢驗工藝出發, 其非球麵大多數（shù）為（wéi）旋轉對稱二次圓錐曲麵。 也有其他非球（qiú）麵, 如折反射係統 中為了校正球麵反射鏡所產生的象差而（ér）設計的校正板麵形。對於軸對稱非球麵來說, 它不會增加象差數, 卻（què）多出了變數, 這對設（shè）計是十分有利的。

使用非球麵可 以設計大的 相對孔徑以擴（kuò）大光學係統（tǒng）視場, 並可使光學 係統厚度變薄, 節省了昂貴的透紅外材（cái）料, 從而降低了紅外裝置的成本。

對於球麵而言, 麵形由一個參數丫完全確（què）定, 因此不能同時完成多個任務（wù）。 如果（guǒ）采用了（le）非球麵則多出了（le）變數。 下麵我們用光程來說明單個非球麵校正球差的情況。

17c起草视频光電生產的紅外透鏡是一種用於聚焦或分散光（guāng）線的（de）光學件。紅外透鏡中可能含有一個或多（duō）個元件，其應用範圍從顯微鏡到激（jī）光處理。 另外，紅外透鏡也（yě）是許多工業所使用（yòng）的元件，例如生命（mìng）科學、成像、工業或（huò）防禦。 當光（guāng）線通過（guò）透鏡時（shí），其（qí）光線輸出將會受到透鏡（jìng）輪廓或透鏡基片的（de）影響（xiǎng）。 平凸透鏡或雙凸透鏡會將光線聚焦成（chéng）一個點，而平凹透鏡 (PCV) 或雙凹透鏡 (DCV) 則會將通過透鏡的光線發散出（chū）去。 消色差透鏡適用於要求（qiú）顏（yán）色校正的應用（yòng），而非球麵透鏡則可用於修正球差。 采用ZnSe 硒化鋅， ZnS 硫化鋅， CaF2 氟化鈣， BaF2 氟化鋇（bèi）， Ge 鍺， Si 矽等材質的透鏡適用於透射紅外光譜。

紅外鏡頭采用8微米（mǐ）~12微米具有高透過率（lǜ）的紅外硫係玻璃作為鏡片，由於無熱化定（dìng）焦，可快速和測量人體溫度，測溫範圍（wéi）-20℃~+120℃，測溫精度±0.3℃。經過紅（hóng）外鏡頭配套（tào）的非製冷（lěng）人體快速準確篩查紅外熱像儀，可對視（shì）場內多（duō）個人員（yuán）進行快速體溫檢驗與篩查，有效降低交叉受到傳（chuán）染風險。

紅外（wài）熱成（chéng）像技術是集光、機、電等高等（děng）技（jì）術於（yú）一體的高新技術，通過光電（diàn）轉換（huàn）、電信號（hào）處（chù）理（lǐ）等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖（tú）像。

半個多世紀以來，紅外熱成像技術在偵察、瞄準、射擊指揮和製導等軍事（shì）方麵的應用要求越來（lái）越高，被許多國家納入國防發展戰略。

此外，隨著紅外探測器技術的不斷發展，特別是（shì）低成本、非製冷型（xíng）探測器（qì）的出現，紅外熱成像技術在安防、消防和汽車等（děng）民用市場的應用不斷擴大。

特別是近一段時間，新冠肺炎疫情正在全國擴散蔓延，全國上下齊心應對，大力進行疫（yì）情防控工作。以紅外（wài）熱成像技術為原理打造的紅外測溫（wēn）設備可在人群密集區域對過檢人員（yuán）進行多點體溫探測，無需近距離接（jiē）觸，隻需間隔3米（mǐ）~4米即（jí）可對過往人群進（jìn）行準（zhǔn）確（què）效率高的篩查，通過熱像儀探測較（jiào）微小（xiǎo）溫差（chà），將溫差轉換成實時視頻圖像顯示出來，發現體溫高時（shí）立即啟動緊急信號，快速（sù）、安全識別發熱人群。

憑借響應速度快、非接觸、使用安全性（xìng）及壽命長等優點，紅（hóng）外測溫設備成為疫情防控工作的重要輔助設（shè）備，在人流密集的（de）機（jī）場口岸、地鐵、車站（zhàn）、碼頭、醫院、住宅小區（qū）、企事業單位廣泛使用，用於體溫異常人員的快速篩（shāi）查，並防止交叉傳染，為保護（hù）人民健康“值班站崗”。

之所以在紅（hóng）外測溫等一係列熱成像技術中得以應用，主（zhǔ）要在於該類材料具有非常（cháng）突出的消色差和消（xiāo）熱差的光學特性（xìng），具體表現（xiàn）為（wéi）：在1微米~14微米波段均具有良好的透過性能，且具有良好的（de）光熱穩定特性(dn/dt要遠小於鍺)。