ເລເຊີທີ່ສາມາດປັບໄດ້ໃກ້ອິນຟາເຣດເຖິງກາງອິນຟາເຣດ

ຄໍານິຍາມລະດັບ spectral ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ເມື່ອຄົນເວົ້າກ່ຽວກັບແຫຼ່ງແສງອິນຟາເຣດ, ເຂົາເຈົ້າຫມາຍເຖິງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນສູນຍາກາດຫຼາຍກວ່າ ~700-800 nm (ຂອບເຂດສູງສຸດຂອງຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ເຫັນໄດ້).

ຂອບເຂດຈໍາກັດຂອງຄວາມຍາວຄື້ນສະເພາະແມ່ນບໍ່ໄດ້ກໍານົດຢ່າງຊັດເຈນໃນຄໍາອະທິບາຍນີ້ເພາະວ່າຄວາມຮັບຮູ້ຂອງສາຍຕາຂອງມະນຸດຕໍ່ອິນຟາເລດຫຼຸດລົງຊ້າໆແທນທີ່ຈະຖືກຕັດອອກຢູ່ທີ່ຫນ້າຜາ.

ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການຕອບສະຫນອງຂອງແສງຢູ່ທີ່ 700 nm ກັບຕາຂອງມະນຸດແມ່ນຕ່ໍາຫຼາຍ, ແຕ່ຖ້າຫາກວ່າແສງສະຫວ່າງມີຄວາມເຂັ້ມແຂງພຽງພໍ, ຕາຂອງມະນຸດຍັງສາມາດເບິ່ງເຫັນແສງສະຫວ່າງທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍ laser diodes ບາງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນເກີນ 750 nm, ເຊິ່ງຍັງເຮັດໃຫ້ infrared. lasers ມີຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພ. -- ເຖິງແມ່ນວ່າມັນບໍ່ສະຫວ່າງຫຼາຍຕໍ່ຕາຂອງມະນຸດ, ພະລັງງານທີ່ແທ້ຈິງຂອງມັນອາດຈະສູງຫຼາຍ.

ເຊັ່ນ​ດຽວ​ກັນ​, ເຊັ່ນ​ດຽວ​ກັນ​ກັບ​ຂອບ​ເຂດ​ຈໍາ​ກັດ​ຕ​່​ໍ​າ​ຂອງ​ແຫຼ່ງ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ອິນ​ຟາ​ເລດ (700 ~ 800 nm​)​, ຂອບ​ເຂດ​ຄໍາ​ນິ​ຍາມ​ຂອບ​ເຂດ​ຂອງ​ແສງ​ອິນ​ຟາ​ເລດ​ແມ່ນ​ບໍ່​ແນ່​ນອນ​. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ມັນແມ່ນປະມານ 1 ມມ.

ນີ້ແມ່ນບາງຄໍານິຍາມທົ່ວໄປຂອງແຖບ infrared:

ບໍລິເວນສະເປກຕຣາໃກ້ອິນຟາເຣດ (ຍັງເອີ້ນວ່າ IR-A), ໄລຍະ ~750-1400 nm.

ເລເຊີທີ່ປ່ອຍອອກມາໃນບໍລິເວນຄວາມຍາວຄື້ນນີ້ແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ສິ່ງລົບກວນ ແລະບັນຫາຄວາມປອດໄພຂອງຕາຂອງມະນຸດ, ເພາະວ່າຟັງຊັນໂຟກັສຕາຂອງມະນຸດແມ່ນເຂົ້າກັນໄດ້ກັບໄລຍະແສງໃກ້ອິນຟາເຣດ ແລະທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້, ດັ່ງນັ້ນແຫຼ່ງແສງແຖບໃກ້ອິນຟາເຣດສາມາດສົ່ງຜ່ານ ແລະເນັ້ນໃສ່ໄດ້. retina ທີ່ລະອຽດອ່ອນໃນລັກສະນະດຽວກັນ, ແຕ່ແສງແຖບໃກ້ກັບອິນຟາເລດບໍ່ກະຕຸ້ນການສະທ້ອນກະພິບປ້ອງກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, retina ຂອງຕາຂອງມະນຸດຖືກທໍາລາຍໂດຍພະລັງງານຫຼາຍເກີນໄປເນື່ອງຈາກ insensitivity. ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອນໍາໃຊ້ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງໃນແຖບນີ້, ຕ້ອງໄດ້ເອົາໃຈໃສ່ຢ່າງເຕັມທີ່ເພື່ອປ້ອງກັນຕາ.

ຄວາມຍາວຄື້ນສັ້ນອິນຟາເລດ (SWIR, IR-B) ຕັ້ງແຕ່ 1.4-3 μm.

ພື້ນທີ່ນີ້ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງປອດໄພສໍາລັບຕາເພາະວ່າແສງສະຫວ່າງນີ້ຖືກດູດຊຶມໂດຍຕາກ່ອນທີ່ຈະໄປເຖິງ retina. ຕົວຢ່າງ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ erbium-doped ທີ່ໃຊ້ໃນການສື່ສານໃຍແກ້ວນໍາແສງເຮັດວຽກຢູ່ໃນພາກພື້ນນີ້.

ໄລຍະກາງຄື້ນອິນຟາເຣດ (MWIR) ແມ່ນ 3-8 μm.

ບັນຍາກາດສະແດງໃຫ້ເຫັນການດູດຊຶມທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນບາງສ່ວນຂອງພາກພື້ນ; ອາຍແກັສໃນບັນຍາກາດຈໍານວນຫຼາຍຈະມີສາຍການດູດຊຶມຢູ່ໃນແຖບນີ້, ເຊັ່ນ: ຄາບອນໄດອອກໄຊ (CO2) ແລະໄອນ້ໍາ (H2O). ນອກ​ຈາກ​ນີ້​ເນື່ອງ​ຈາກ​ວ່າ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​ຈໍາ​ນວນ​ຫຼາຍ​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ການ​ດູດ​ຊຶມ​ທີ່​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ໃນ​ແຖບ​ນີ້​ລັກ​ສະ​ນະ​ການ​ດູດ​ຊຶມ​ທີ່​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ເຮັດ​ໃຫ້​ພາກ​ພື້ນ spectral ນີ້​ນໍາ​ໃຊ້​ຢ່າງ​ກວ້າງ​ຂວາງ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ກວດ​ສອບ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​ໃນ​ບັນ​ຍາ​ກາດ​.

ໄລຍະ infrared ຄື້ນຍາວ (LWIR) ແມ່ນ 8-15 μm.

ຕໍ່ໄປແມ່ນໄກ infrared (FIR), ເຊິ່ງຢູ່ລະຫວ່າງ 15 μm-1 mm (ແຕ່ຍັງມີຄໍານິຍາມເລີ່ມຕົ້ນຈາກ 50 μm, ເບິ່ງ ISO 20473). ພາກພື້ນ spectral ນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍສໍາລັບການຖ່າຍຮູບຄວາມຮ້ອນ.

ບົດຄວາມນີ້ມີຈຸດປະສົງເພື່ອປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບການຄັດເລືອກຂອງ lasers ຄວາມໄວ tunable broadband ກັບແຫຼ່ງແສງ infrared ໃກ້ກັບກາງ infrared, ເຊິ່ງອາດຈະປະກອບມີ infrared ຄວາມຍາວສັ້ນຂ້າງເທິງ (SWIR, IR-B, ຕັ້ງແຕ່ 1.4-3 μm) ແລະສ່ວນຫນຶ່ງຂອງ mid-wave infrared (MWIR, ລະດັບແມ່ນ 3-8 μm).

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທົ່ວໄປ

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທົ່ວໄປຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງໃນແຖບນີ້ແມ່ນການກໍານົດ spectra ການດູດຊຶມຂອງເລເຊີໃນອາຍແກັສຕາມຮອຍ (ເຊັ່ນ: ການຮັບຮູ້ທາງໄກໃນການວິນິດໄສທາງການແພດແລະການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມ). ໃນທີ່ນີ້, ການວິເຄາະໃຊ້ປະໂຍດຈາກແຖບດູດຊຶມທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະລັກສະນະຂອງໂມເລກຸນຫຼາຍໃນພາກພື້ນ spectral ກາງອິນຟາເລດ, ເຊິ່ງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ "ລາຍນິ້ວມືໂມເລກຸນ". ເຖິງແມ່ນວ່າຜູ້ຫນຶ່ງຍັງສາມາດສຶກສາບາງໂມເລກຸນເຫຼົ່ານີ້ຜ່ານສາຍການດູດຊຶມໃນພື້ນທີ່ໃກ້ກັບອິນຟາເລດ, ເນື່ອງຈາກແຫຼ່ງເລເຊີທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບອິນຟາເລດແມ່ນງ່າຍຕໍ່ການກະກຽມ, ມີຂໍ້ດີທີ່ຈະໃຊ້ສາຍການດູດຊຶມພື້ນຖານທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນເຂດກາງອິນຟາເລດທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງກວ່າ. .

ໃນການຖ່າຍຮູບກາງອິນຟາເຣດ, ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງໃນແຖບນີ້ຍັງຖືກນໍາໃຊ້. ຄົນທົ່ວໄປໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າແສງກາງອິນຟາເລດສາມາດເຈາະເລິກເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸແລະມີການກະແຈກກະຈາຍຫນ້ອຍລົງ. ຕົວຢ່າງ, ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຮູບພາບ hyperspectral ທີ່ສອດຄ້ອງກັນ, ໃກ້ອິນຟາເຣດກັບກາງອິນຟາເລດສາມາດໃຫ້ຂໍ້ມູນສະເປກທຣາສໍາລັບແຕ່ລະ pixels (ຫຼື voxel).

ເນື່ອງຈາກການພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງແຫຼ່ງ laser infrared ກາງ, ເຊັ່ນ lasers ເສັ້ນໄຍ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸ laser ທີ່ບໍ່ແມ່ນໂລຫະແມ່ນກາຍເປັນການປະຕິບັດຫຼາຍແລະຫຼາຍ. ໂດຍປົກກະຕິ, ຄົນເຮົາໃຊ້ປະໂຍດຈາກການດູດຊຶມແສງອິນຟາເຣດຢ່າງແຂງແຮງໂດຍວັດສະດຸບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ຟິມໂພລີເມີ, ເພື່ອຄັດເລືອກເອົາວັດສະດຸ.

ກໍລະນີທົ່ວໄປແມ່ນວ່າ indium tin oxide (ITO) ຮູບເງົາ conductive ໂປ່ງໃສທີ່ໃຊ້ສໍາລັບ electrodes ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກແລະ optoelectronic ຕ້ອງໄດ້ຮັບການໂຄງສ້າງໂດຍການ ablation laser ເລືອກ. ຕົວຢ່າງອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນການລອກເອົາການເຄືອບທີ່ຊັດເຈນກ່ຽວກັບເສັ້ນໄຍ optical. ລະດັບພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການໃນແຖບນີ້ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກດັ່ງກ່າວແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວຕ່ໍາກວ່າທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນການຕັດເລເຊີ.

ແຫຼ່ງແສງໃກ້ອິນຟາເຣດເຖິງກາງອິນຟາເຣດຍັງຖືກໃຊ້ໂດຍທະຫານສໍາລັບມາດຕະການຕອບໂຕ້ອິນຟາເຣດທິດທາງຕໍ່ກັບລູກສອນໄຟທີ່ຊອກຫາຄວາມຮ້ອນ. ນອກເຫນືອໄປຈາກພະລັງງານຜົນຜະລິດທີ່ສູງຂຶ້ນທີ່ເຫມາະສົມກັບກ້ອງຖ່າຍຮູບ infrared ຕາບອດ, ການຄຸ້ມຄອງ spectral ຢ່າງກວ້າງຂວາງພາຍໃນແຖບສົ່ງຂອງບັນຍາກາດ (ປະມານ 3-4 μmແລະ 8-13 μm) ຍັງຈໍາເປັນຕ້ອງປ້ອງກັນການກັ່ນຕອງ notched ງ່າຍດາຍຈາກການປົກປ້ອງເຄື່ອງກວດຈັບ infrared.

ປ່ອງຢ້ຽມສົ່ງບັນຍາກາດທີ່ອະທິບາຍຂ້າງເທິງນີ້ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຕິດຕໍ່ສື່ສານ optical ຊ່ອງຫວ່າງໂດຍຜ່ານ beams ທິດທາງ, ແລະ lasers quantum cascade ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສໍາລັບຈຸດປະສົງນີ້.

ໃນບາງກໍລະນີ, ກໍາມະຈອນເຕັ້ນ ultrashort ກາງອິນຟາເລດແມ່ນຕ້ອງການ. ຕົວຢ່າງ, ຄົນເຮົາສາມາດໃຊ້ combs ຄວາມຖີ່ກາງອິນຟາເຣດໃນເລເຊີ spectroscopy, ຫຼືໃຊ້ຄວາມເຂັ້ມງວດສູງສຸດຂອງກໍາມະຈອນເຕັ້ນ ultrashort ສໍາລັບ lasing. ນີ້ສາມາດຖືກສ້າງຂື້ນດ້ວຍເລເຊີແບບລັອກແບບ.

ໂດຍສະເພາະ, ສໍາລັບແຫຼ່ງແສງໃກ້ອິນຟາເຣດຫາກາງອິນຟຣາເຣດ, ບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກມີຄວາມຕ້ອງການພິເສດສໍາລັບການສະແກນຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຫຼືການປັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ, ແລະເລເຊີທີ່ສາມາດປັບໄດ້ໄວອິນຟາເຣດໃກ້ກັບອິນຟາເຣດກາງຍັງມີບົດບາດສໍາຄັນຫຼາຍໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຫຼົ່ານີ້.

ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນ spectroscopy, lasers ກາງ infrared tunable ແມ່ນເຄື່ອງມືທີ່ຈໍາເປັນ, ບໍ່ວ່າຈະຢູ່ໃນການຮັບຮູ້ອາຍແກັສ, ການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມ, ຫຼືການວິເຄາະສານເຄມີ. ນັກວິທະຍາສາດປັບຄວາມຍາວຄື້ນຂອງເລເຊີໃຫ້ຊັດເຈນໃນການຈັດວາງມັນຢູ່ໃນລະຫວ່າງກາງອິນຟາເຣດເພື່ອກວດຫາສາຍການດູດຊຶມໂມເລກຸນສະເພາະ. ດ້ວຍວິທີນີ້, ພວກເຂົາສາມາດໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນລະອຽດກ່ຽວກັບອົງປະກອບແລະຄຸນສົມບັດຂອງສານ, ຄືກັບການແຕກປື້ມລະຫັດທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍຄວາມລັບ.

ໃນຂົງເຂດການຖ່າຍຮູບທາງການແພດ, lasers tunable ກາງອິນຟາເລດຍັງມີບົດບາດສໍາຄັນ. ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຕັກນິກການວິນິດໄສແລະຮູບພາບທີ່ບໍ່ຮຸກຮານ. ໂດຍການປັບຄວາມຍາວຂອງເລເຊີຢ່າງຊັດເຈນ, ແສງກາງອິນຟາເລດສາມາດເຈາະເຂົ້າໄປໃນເນື້ອເຍື່ອຊີວະພາບ, ເຮັດໃຫ້ຮູບພາບທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ. ນີ້ແມ່ນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການກວດສອບແລະວິນິດໄສພະຍາດແລະຄວາມຜິດປົກກະຕິ, ຄ້າຍຄືແສງສະຫວ່າງ magical peing ເຂົ້າໄປໃນຄວາມລັບພາຍໃນຂອງຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດ.

ພາກສະຫນາມຂອງການປ້ອງກັນແລະຄວາມປອດໄພແມ່ນຍັງ inseparable ຈາກຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ lasers tunable ກາງ infrared ໄດ້. lasers ເຫຼົ່ານີ້ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນມາດຕະການຕ້ານ infrared, ໂດຍສະເພາະແມ່ນຕ້ານ missiles ຊອກຫາຄວາມຮ້ອນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ລະບົບການຕ້ານການ Infrared ທິດທາງ (DIRCM) ສາມາດປົກປ້ອງເຮືອບິນຈາກການຖືກຕິດຕາມແລະການໂຈມຕີໂດຍລູກສອນໄຟ. ໂດຍການປັບຄວາມຍາວຂອງເລເຊີຢ່າງໄວວາ, ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດແຊກແຊງລະບົບການຊີ້ນໍາຂອງລູກສອນໄຟທີ່ເຂົ້າມາແລະເຮັດໃຫ້ນ້ໍາຂອງການສູ້ຮົບທັນທີ, ຄືກັບດາບ magic ປົກປ້ອງທ້ອງຟ້າ.

ເທັກໂນໂລຍີການຮັບຮູ້ທາງໄກແມ່ນເປັນວິທີສຳຄັນໃນການສັງເກດ ແລະຕິດຕາມໂລກ, ເຊິ່ງໃນນັ້ນເລເຊີ infrared tunable ມີບົດບາດສຳຄັນ. ຂົງເຂດເຊັ່ນ: ການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມ, ການຄົ້ນຄວ້າບັນຍາກາດ, ແລະການສັງເກດການໂລກທັງຫມົດແມ່ນອີງໃສ່ການນໍາໃຊ້ lasers ເຫຼົ່ານີ້. ເລເຊີທີ່ສາມາດປັບໄດ້ແບບກາງອິນຟາເຣດເຮັດໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດສາມາດວັດແທກສາຍການດູດຊຶມສະເພາະຂອງທາດອາຍໃນບັນຍາກາດ, ສະໜອງຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າເພື່ອຊ່ວຍການຄົ້ນຄວ້າສະພາບອາກາດ, ການຕິດຕາມມົນລະພິດ ແລະພະຍາກອນອາກາດ, ເຊັ່ນ: ກະຈົກ magic ທີ່ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄວາມລຶກລັບຂອງທໍາມະຊາດ.

ໃນ​ການ​ຕັ້ງ​ຄ່າ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​, lasers tunable ກາງ​ອິນ​ຟາ​ເລດ​ໄດ້​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ຢ່າງ​ກວ້າງ​ຂວາງ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ປຸງ​ແຕ່ງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ຄວາມ​ແມ່ນ​ຍໍາ​. ດ້ວຍການປັບ lasers ກັບຄວາມຍາວຄື່ນທີ່ຖືກດູດຊຶມຢ່າງແຂງແຮງໂດຍວັດສະດຸທີ່ແນ່ນອນ, ພວກມັນເຮັດໃຫ້ການຄັດເລືອກ, ການຕັດຫຼືການເຊື່ອມໂລຫະ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ການຜະລິດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາໃນຂົງເຂດເຊັ່ນ: ເອເລັກໂຕຣນິກ, semiconductors ແລະ micromachining. laser tunable ກາງ infrared ແມ່ນຄ້າຍຄືມີດແກະສະຫຼັກ polished ລະອຽດ, ອະນຸຍາດໃຫ້ອຸດສາຫະກໍາແກະສະຫລັກອອກຜະລິດຕະພັນແກະສະຫຼັກລະອຽດແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສະຫລາດຂອງເຕັກໂນໂລຊີ.