紅外光學系統(tǒng)在紅外波段工作, 它具有以下幾個特點：紅外光學系統(tǒng)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, 一般采用反射形式。紅外光學系統(tǒng)的相對孔徑較大， 因紅外系統(tǒng)所探測的目標一般較遠, 作用距離大, 到達紅外系統(tǒng)時目標熱輻射微弱, 故要求光學系統(tǒng)以較大孔徑來接收輻射能量, 而且為了使探側元件上有較 高的輻照度, 光學系統(tǒng)的相對孔徑也應較大。紅外光學系統(tǒng)的元件數(shù)應盡量少, 其厚度也應盡量小。 這一特點是為 了避 免光 學元 件對紅外輻射的吸 收和反射所產(chǎn)生的損失。 雖然增加透鏡 片數(shù)能提高象質, 但在紅外光 學系統(tǒng)中應用較少。紅外光學系統(tǒng)的接受元件是紅外探測器。 紅外探測器是一個輻射能轉換器，它將不可見的紅外輻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

在紅外光學系統(tǒng)中, 采用非球面較多。 目前從加工和檢驗工藝出發(fā), 其非球面大多數(shù)為旋轉對稱二次圓錐曲面。 也有其他非球面, 如折反射系統(tǒng) 中為了校正球面反射鏡所產(chǎn)生的象差而設計的校正板面形。對于軸對稱非球面來說, 它不會增加象差數(shù), 卻多出了變數(shù), 這對設計是十分有利的。

使用非球面可 以設計大的 相對孔徑以擴大光學系統(tǒng)視場, 并可使光學 系統(tǒng)厚度變薄, 節(jié)省了昂貴的透紅外材料, 從而降低了紅外裝置的成本。

對于球面而言, 面形由一個參數(shù)丫完全確定, 因此不能同時完成多個任務。 如果采用了非球面則多出了變數(shù)。 下面我們用光程來說明單個非球面校正球差的情況。

激埃特光電生產(chǎn)的紅外透鏡是一種用于聚焦或分散光線的光學件。紅外透鏡中可能含有一個或多個元件，其應用范圍從顯微鏡到激光處理。 另外，紅外透鏡也是許多工業(yè)所使用的元件，例如生命科學、成像、工業(yè)或防御。 當光線通過透鏡時，其光線輸出將會受到透鏡輪廓或透鏡基片的影響。 平凸透鏡或雙凸透鏡會將光線聚焦成一個點，而平凹透鏡 (PCV) 或雙凹透鏡 (DCV) 則會將通過透鏡的光線發(fā)散出去。 消色差透鏡適用于要求顏色校正的應用，而非球面透鏡則可用于修正球差。 采用ZnSe 硒化鋅， ZnS 硫化鋅， CaF2 氟化鈣， BaF2 氟化鋇， Ge 鍺， Si 硅等材質的透鏡適用于透射紅外光譜。

紅外鏡頭采用8微米~12微米具有高透過率的紅外硫系玻璃作為鏡片，由于無熱化定焦，可快速和測量人體溫度，測溫范圍-20℃~+120℃，測溫精度±0.3℃。經(jīng)過紅外鏡頭配套的非制冷人體快速準確篩查紅外熱像儀，可對視場內多個人員進行快速體溫檢驗與篩查，有效降低交叉受到傳染風險。

紅外熱成像技術是集光、機、電等高等技術于一體的高新技術，通過光電轉換、電信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像。

半個多世紀以來，紅外熱成像技術在偵察、瞄準、射擊指揮和制導等軍事方面的應用要求越來越高，被許多國家納入國防發(fā)展戰(zhàn)略。

此外，隨著紅外探測器技術的不斷發(fā)展，特別是低成本、非制冷型探測器的出現(xiàn)，紅外熱成像技術在安防、消防和汽車等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，大力進行疫情防控工作。以紅外熱成像技術為原理打造的紅外測溫設備可在人群密集區(qū)域對過檢人員進行多點體溫探測，無需近距離接觸，只需間隔3米~4米即可對過往人群進行準確效率高的篩查，通過熱像儀探測較微小溫差，將溫差轉換成實時視頻圖像顯示出來，發(fā)現(xiàn)體溫高時立即啟動緊急信號，快速、安全識別發(fā)熱人群。

憑借響應速度快、非接觸、使用安全性及壽命長等優(yōu)點，紅外測溫設備成為疫情防控工作的重要輔助設備，在人流密集的機場口岸、地鐵、車站、碼頭、醫(yī)院、住宅小區(qū)、企事業(yè)單位廣泛使用，用于體溫異常人員的快速篩查，并防止交叉?zhèn)魅�，為保護人民健康“值班站崗”。

之所以在紅外測溫等一系列熱成像技術中得以應用，主要在于該類材料具有非常突出的消色差和消熱差的光學特性，具體表現(xiàn)為：在1微米~14微米波段均具有良好的透過性能，且具有良好的光熱穩(wěn)定特性(dn/dt要遠小于鍺)。