SWIR是什么

近(jin)紅外(wai)（SWIR）光一(yi)般定義為0.9－1.7μm波長范圍(wei)內的(de)光線，但也可歸入0.7－2.5μm波長(chang)范圍。由于(yu)硅(gui)傳感器的上限約(yue)為1.0μm，SWIR成像需要(yao)能在(zai)SWIR范圍內工作的獨特組件。砷(shen)化銦(yin)鎵（InGaAs）傳感器是在SWIR中使用的(de)主要傳感(gan)器，可覆(fu)蓋典型(xing)的(de)SWIR頻帶，但可(ke)擴展低至550nm和高至2.5μm。雖然(ran)市場上(shang)可提供線性(xing)線掃描(miao)InGaAs傳(chuan)感器，但區(qu)域掃描InGaAs傳(chuan)感器一(yi)般受到ITAR限制，只能(neng)用(yong)于(yu)特定(ding)商業應用(yong)，且必須獲得適當許可。SWIR成像透鏡可根據SWIR波長專門(men)設(she)計、優化和進行抗(kang)反(fan)射鍍(du)膜（鍍(du)減反(fan)膜）。ITAR（國(guo)際條約和武(wu)器條例(li)）由美國(guo)政府(fu)實施(shi)。受ITAR限(xian)制的(de)產品必(bi)須(xu)遵(zun)守嚴格的(de)出入口條例，才可在美國境(jing)內和境(jing)外制造和/或銷售。然而，如(ru)SWIR之類的(de)透鏡可在具有適當許可證的(de)情況下用于許多(duo)商業(ye)應用。

圖 1: 說明SWIR波(bo)長范(fan)圍的電磁(ci)光(guang)譜

為什(shen)么(me)使用SWIR？

物(wu)體本(ben)身就可以輻射出中紅外（MIR）和遠紅外(wai)（LWIR）光(guang)，近紅外（SWIR）和可見光(guang)比(bi)較類似，所(suo)發出的光(guang)子都(dou)會被物(wu)體反射或吸收，如果需要呈(cheng)高(gao)對比(bi) 度的像則(ze)需要分辨率更高(gao)。周圍環境的星點光以及背景輻射(夜間發(fa)光(guang))會發射近紅(hong)外光(guang)并(bing)提供較好的戶外照(zhao)明，夜視成像(xiang)。

必(bi)須使用根據(ju)SWIR波段設計(ji)和鍍(du)膜的透(tou)鏡（使用(yong)設計(ji)并鍍(du)有SWIR膜層的(de)鏡頭(tou)很有必要）。設計用(yong)于(yu)可見光的(de)透鏡（鏡頭(tou)在SWIR波段成像），會(hui)導致低影像分辨(bian)率（分辨(bian)率大幅下(xia)降）和高光學像差（且(qie)光(guang)學像差變(bian)大）。由于SWIR波(bo)長(chang)傳輸通過(guo)的專為(wei)SWIR設計的玻璃、透鏡和其他光學組件(jian)（濾光片、窗口片等）可以使用與可見光(guang)組(zu)件相同的工(gong)藝(yi)制造(zao)，因此可降低制造(zao)成本(ben)，在系統內使用保護性窗口片和濾光(guang)片。

大(da)量使(shi)用可(ke)見光難以或無法實(shi)施的應用可(ke)通過SWIR完(wan)成。當使用SWIR成(cheng)像時(shi)，水蒸氣(qi)、霧和硅等(deng)特定材料均為透(tou)明。此外，在可見光環境下(xia)近乎相同的顏色使(shi)用SWIR可(ke)輕松(song)區分。

SWIR應用

SWIR成像廣泛用于各種不同的(de)應用，包括電(dian)子板(ban)檢(jian)查(cha)、太陽(yang)能(neng)電(dian)池檢(jian)測、生(sheng)產檢(jian)查(cha)、識別與排序、監(jian)測、反假冒、過程質量控制等。要(yao)了解(jie)SWIR成(cheng)像的(de)優勢，可(ke)考(kao)慮一些使(shi)用(yong)(yong)可(ke)見光和(he)使(shi)用(yong)(yong)SWIR成像的普(pu)通日常用品的視(shi)覺(jue)范例。