一、 红外光学系统的特点

红外光学系统在红外波段工作, 它具有以下几个特点：红外光学系统中, 采用反射形式较多。 一般光学玻璃在红外波段中不透明，所以，在红外透射材料品种不多及尺寸不大的情况下, 一般采用反射形式。红外光学系统的相对孔径较大， 因红外系统所探测的目标一般较远, 作用距离大, 到达红外系统时目标热辐射微弱, 故要求光学系统以较大孔径来接收辐射能量, 而且为了使探侧元件上有较 高的辐照度, 光学系统的相对孔径也应较大。红外光学系统的元件数应尽量少, 其厚度也应尽量小。 这一特点是为 了避 免光 学元 件对红外辐射的吸 收和反射所产生的损失。 虽然增加透镜 片数能提高象质, 但在红外光 学系统中应用较少。红外光学系统的接受元件是红外探测器。 红外探测器是一个辐射能转换器，它将不可见的红外辐射能转换成其他形式的能量, 一般是转换成 电信号。

二、红外透镜的设计

在红外光学系统中, 采用非球面较多。 目前从加工和检验工艺出发, 其非球面大多数为旋转对称二次圆锥曲面。 也有其他非球面, 如折反射系统 中为了校正球面反射镜所产生的象差而设计的校正板面形。对于轴对称非球面来说, 它不会增加象差数, 却多出了变数, 这对设计是十分有利的。

使用非球面可 以设计大的 相对孔径以扩大光学系统视场, 并可使光学 系统厚度变薄, 节省了昂贵的透红外材料, 从而降低了红外装置的成本。

对于球面而言, 面形由一个参数丫完全确定, 因此不能同时完成多个任务。 如果采用了非球面则多出了变数。 下面我们用光程来说明单个非球面校正球差的情况。

激埃特光电生产的红外透镜是一种用于聚焦或分散光线的光学件。红外透镜中可能含有一个或多个元件，其应用范围从显微镜到激光处理。 另外，红外透镜也是许多工业所使用的元件，例如生命科学、成像、工业或防御。 当光线通过透镜时，其光线输出将会受到透镜轮廓或透镜基片的影响。 平凸透镜或双凸透镜会将光线聚焦成一个点，而平凹透镜 (PCV) 或双凹透镜 (DCV) 则会将通过透镜的光线发散出去。 消色差透镜适用于要求颜色校正的应用，而非球面透镜则可用于修正球差。 采用ZnSe 硒化锌， ZnS 硫化锌， CaF2 氟化钙， BaF2 氟化钡， Ge 锗， Si 硅等材质的透镜适用于透射红外光谱。

红外镜头采用8微米~12微米具有高透过率的红外硫系玻璃作为镜片，由于无热化定焦，可快速和测量人体温度，测温范围-20℃~+120℃，测温精度±0.3℃。经过红外镜头配套的非制冷人体快速准确筛查红外热像仪，可对视场内多个人员进行快速体温检验与筛查，有效降低交叉受到传染风险。

红外热成像技术是集光、机、电等高等技术于一体的高新技术，通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像。

半个多世纪以来，红外热成像技术在侦察、瞄准、射击指挥和制导等军事方面的应用要求越来越高，被许多国家纳入国防发展战略。

此外，随着红外探测器技术的不断发展，特别是低成本、非制冷型探测器的出现，红外热成像技术在安防、消防和汽车等民用市场的应用不断扩大。

特别是近一段时间，新冠肺炎疫情正在全国扩散蔓延，全国上下齐心应对，大力进行疫情防控工作。以红外热成像技术为原理打造的红外测温设备可在人群密集区域对过检人员进行多点体温探测，无需近距离接触，只需间隔3米~4米即可对过往人群进行准确效率高的筛查，通过热像仪探测较微小温差，将温差转换成实时视频图像显示出来，发现体温高时立即启动紧急信号，快速、安全识别发热人群。

凭借响应速度快、非接触、使用安全性及寿命长等优点，红外测温设备成为疫情防控工作的重要辅助设备，在人流密集的机场口岸、地铁、车站、码头、医院、住宅小区、企事业单位广泛使用，用于体温异常人员的快速筛查，并防止交叉传染，为保护人民健康“值班站岗”。

之所以在红外测温等一系列热成像技术中得以应用，主要在于该类材料具有非常突出的消色差和消热差的光学特性，具体表现为：在1微米~14微米波段均具有良好的透过性能，且具有良好的光热稳定特性(dn/dt要远小于锗)。