SWIR是什么

近紅外（SWIR）光一般定義為0.9－1.7μm波長范圍內(nèi)的光線，但也可歸入0.7－2.5μm波長范圍。由于硅傳感器的上限約為1.0μm，SWIR成像需要能在SWIR范圍內(nèi)工作的獨(dú)特組件。砷化銦鎵（InGaAs）傳感器是在SWIR中使用的主要傳感器，可覆蓋典型的SWIR頻帶，但可擴(kuò)展低至550nm和高至2.5μm。雖然市場上可提供線性線掃描InGaAs傳感器，但區(qū)域掃描InGaAs傳感器一般受到ITAR限制，只能用于特定商業(yè)應(yīng)用，且必須獲得適當(dāng)許可。SWIR成像透鏡可根據(jù)SWIR波長專門設(shè)計(jì)、優(yōu)化和進(jìn)行抗反射鍍膜（鍍減反膜）。ITAR（國際條約和武器條例）由美國政府實(shí)施。受ITAR限制的產(chǎn)品必須遵守嚴(yán)格的出入口條例，才可在美國境內(nèi)和境外制造和/或銷售。然而，如SWIR之類的透鏡可在具有適當(dāng)許可證的情況下用于許多商業(yè)應(yīng)用。

圖 1: 說明SWIR波長范圍的電磁光譜

為什么使用SWIR？

物體本身就可以輻射出中紅外（MIR）和遠(yuǎn)紅外（LWIR）光，近紅外（SWIR）和可見光比較類似，所發(fā)出的光子都會(huì)被物體反射或吸收，如果需要呈高對比度的像則需要分辨率更高。周圍環(huán)境的星點(diǎn)光以及背景輻射(夜間發(fā)光)會(huì)發(fā)射近紅外光并提供較好的戶外照明，夜視成像。

必須使用根據(jù)SWIR波段設(shè)計(jì)和鍍膜的透鏡（使用設(shè)計(jì)并鍍有SWIR膜層的鏡頭很有必要）。設(shè)計(jì)用于可見光的透鏡（鏡頭在SWIR波段成像），會(huì)導(dǎo)致低影像分辨率（分辨率大幅下降）和高光學(xué)像差（且光學(xué)像差變大）。由于SWIR波長傳輸通過的專為SWIR設(shè)計(jì)的玻璃、透鏡和其他光學(xué)組件（濾光片、窗口片等）可以使用與可見光組件相同的工藝制造，因此可降低制造成本，在系統(tǒng)內(nèi)使用保護(hù)性窗口片和濾光片。

大量使用可見光難以或無法實(shí)施的應(yīng)用可通過SWIR完成。當(dāng)使用SWIR成像時(shí)，水蒸氣、霧和硅等特定材料均為透明。此外，在可見光環(huán)境下近乎相同的顏色使用SWIR可輕松區(qū)分。

SWIR應(yīng)用

SWIR成像廣泛用于各種不同的應(yīng)用，包括電子板檢查、太陽能電池檢測、生產(chǎn)檢查、識(shí)別與排序、監(jiān)測、反假冒、過程質(zhì)量控制等。要了解SWIR成像的優(yōu)勢，可考慮一些使用可見光和使用SWIR成像的普通日常用品的視覺范例。