一、Обикновено използвана схема на подразделяне на инфрачервена връзка

Една често използвана схема на подразделение на инфрачервеното (IR) лъчение се основава на обхвата на дължината на вълната. ИЧ спектърът обикновено се разделя на следните области:

Близък инфрачервен (NIR):Този регион варира от приблизително 700 нанометра (nm) до 1,4 микрометра (μm) дължина на вълната. NIR радиацията често се използва при дистанционно наблюдение, оптична телекомуникация поради ниските загуби на затихване в средата SiO2 стъкло (силициев диоксид). Усилвателите на изображението са чувствителни към тази област от спектъра; примерите включват устройства за нощно виждане като очила за нощно виждане. Близката инфрачервена спектроскопия е друго често срещано приложение.

Инфрачервен лъч с къса дължина на вълната (SWIR):Известен също като „късовълнов инфрачервен“ или „SWIR“ регион, той се простира от около 1,4 μm до 3 μm. SWIR радиацията обикновено се използва в приложения за изображения, наблюдение и спектроскопия.

Инфрачервена светлина със средна дължина на вълната (MWIR):MWIR областта обхваща от приблизително 3 μm до 8 μm. Този диапазон често се използва в термични изображения, военни системи за насочване и откриване на газ.

Инфрачервена дължина на вълната (LWIR):Областта LWIR обхваща дължини на вълните от около 8 μm до 15 μm. Обикновено се използва в термични изображения, системи за нощно виждане и безконтактни измервания на температура.

Далечен инфрачервен (FIR):Тази област се простира от приблизително 15 μm до 1 милиметър (mm) дължина на вълната. FIR радиацията често се използва в астрономията, дистанционното наблюдение и някои медицински приложения.

Диаграма на обхвата на дължината на вълната

NIR и SWIR заедно понякога се наричат ​​„отразена инфрачервена“, докато MWIR и LWIR понякога се наричат ​​„топлинна инфрачервена“.

二、Приложения на инфрачервена връзка

Нощно виждане

Инфрачервеният (IR) играе решаваща роля в оборудването за нощно виждане, позволявайки откриването и визуализирането на обекти в слабо осветена или тъмна среда. Традиционните устройства за нощно виждане за усилване на изображението, като очила за нощно виждане или монокъл, усилват наличната околна светлина, включително всяко налично инфрачервено лъчение. Тези устройства използват фотокатод за преобразуване на входящи фотони, включително инфрачервени фотони, в електрони. След това електроните се ускоряват и усилват, за да създадат видимо изображение. Инфрачервените осветители, които излъчват инфрачервена светлина, често са интегрирани в тези устройства, за да подобрят видимостта в пълна тъмнина или условия на слаба светлина, където инфрачервеното излъчване на околната среда е недостатъчно.

Среда със слаба светлина

Термография

Инфрачервеното лъчение може да се използва за дистанционно определяне на температурата на обектите (ако коефициентът на излъчване е известен). Това се нарича термография или в случай на много горещи обекти в NIR или видимо се нарича пирометрия. Термографията (термично изображение) се използва главно във военни и индустриални приложения, но технологията достига до публичния пазар под формата на инфрачервени камери на автомобили поради значително намалените производствени разходи.

Термични приложения

Инфрачервеното лъчение може да се използва за дистанционно определяне на температурата на обектите (ако коефициентът на излъчване е известен). Това се нарича термография или в случай на много горещи обекти в NIR или видимо се нарича пирометрия. Термографията (термично изображение) се използва главно във военни и индустриални приложения, но технологията достига до публичния пазар под формата на инфрачервени камери на автомобили поради значително намалените производствени разходи.

Термографските камери откриват радиация в инфрачервения диапазон на електромагнитния спектър (приблизително 9 000–14 000 нанометра или 9–14 μm) и създават изображения на тази радиация. Тъй като инфрачервеното лъчение се излъчва от всички обекти въз основа на техните температури, съгласно закона за излъчване на черното тяло, термографията позволява да се „види“ околната среда със или без видимо осветление. Количеството радиация, излъчвано от даден обект, се увеличава с температурата, следователно термографията позволява да се видят промените в температурата.

Хиперспектрално изображение

Хиперспектрално изображение е „картина“, съдържаща непрекъснат спектър през широк спектрален диапазон на всеки пиксел. Хиперспектралното изобразяване придобива все по-голямо значение в областта на приложната спектроскопия, особено с NIR, SWIR, MWIR и LWIR спектрални области. Типичните приложения включват биологични, минералогични, отбранителни и индустриални измервания.

Хиперспектралният образ

Термичното инфрачервено хиперспектрално изображение може да се извърши по подобен начин с помощта на термографска камера, с фундаменталната разлика, че всеки пиксел съдържа пълен LWIR спектър. Следователно химическата идентификация на обекта може да се извърши без необходимост от външен източник на светлина като Слънцето или Луната. Такива камери обикновено се прилагат за геоложки измервания, външно наблюдение и приложения за UAV.

Отопление

Инфрачервеното (IR) лъчение наистина може да се използва като преднамерен източник на отопление в различни приложения. Това се дължи преди всичко на способността на инфрачервеното лъчение директно да пренася топлина към предмети или повърхности, без значително да нагрява околния въздух. Инфрачервеното (IR) лъчение наистина може да се използва като преднамерен източник на отопление в различни приложения. Това се дължи преди всичко на способността на инфрачервеното лъчение директно да пренася топлина към предмети или повърхности, без значително да нагрява околния въздух.

Източникът на отопление

Инфрачервеното лъчение се използва широко в различни промишлени процеси на отопление. Например, в производството, IR лампи или панели често се използват за нагряване на материали, като пластмаси, метали или покрития, с цел втвърдяване, сушене или формоване. IR радиацията може да бъде прецизно контролирана и насочвана, което позволява ефективно и бързо нагряване в определени зони.