Léasair infridhearg atá gar-infridhearg go lár-infridhearg

Sainmhínithe ar raon speictreach éagsúla.

Go ginearálta, nuair a bhíonn daoine ag caint faoi fhoinsí solais infridhearg, tá siad ag tagairt don solas le tonnfhaid folúis níos mó ná ~700–800 nm (uasteorainn an raon tonnfhad infheicthe).

Níl sainteorainn an tonnfhaid íochtair sainmhínithe go soiléir sa chur síos seo mar go laghdaítear go mall ar dhearcadh an tsúil dhaonna ar infridhearg seachas go laghdaítear ar aill é.

Mar shampla, tá freagra an tsolais ag 700 nm don tsúil dhaonna an-íseal cheana féin, ach má tá an solas láidir go leor, is féidir leis an tsúil dhaonna a fheiceáil fiú an solas a astaítear ag roinnt dé-óid léasair le tonnfhaid níos mó ná 750 nm, a dhéanann infridhearg freisin. baol sábháilteachta léasair. --Fiú mura bhfuil sé an-geal don tsúil dhaonna, d'fhéadfadh a chumhacht iarbhír a bheith an-ard.

Ar an gcaoi chéanna, cosúil le raon teorann níos ísle na foinse solais infridhearg (700 ~ 800 nm), tá raon sainmhínithe uasteorainn na foinse solais infridhearg neamhchinnte freisin. Go ginearálta, tá sé thart ar 1 mm.

Seo roinnt sainmhínithe coitianta ar an mbanda infridhearg:

Réigiún speictreach gar-infridhearg (ar a dtugtar IR-A freisin), raon ~750-1400 nm.

Tá léasair a astaítear sa réigiún tonnfhad seo seans maith do shaincheisteanna torainn agus sábháilteachta súl daonna, toisc go bhfuil feidhm fócasaithe súl an duine ag luí leis na raonta solais infridhearg agus infheicthe, ionas gur féidir an fhoinse solais banna infridhearg a tharchur agus a dhíriú chuig an. reitine íogair ar an mbealach céanna, ach an solas banna gar-infridhearg Ní chuireann tús leis an athfhillteach blink cosanta. Mar thoradh air sin, déantar damáiste do reitine an tsúil dhaonna le fuinneamh iomarcach mar gheall ar neamhíogaireacht. Dá bhrí sin, nuair a úsáidtear foinsí solais sa bhanna seo, ní mór aird iomlán a thabhairt ar chosaint súl.

Tá tonnfhad gearr infridhearg (SWIR, IR-B) sa raon ó 1.4-3 μm.

Tá an limistéar seo sách sábháilte do na súile mar go n-ionsúnn an tsúil an solas seo sula sroicheann sé an reitine. Mar shampla, oibríonn aimplitheoirí snáithíní eirbiam-dhópáilte a úsáidtear i gcumarsáid snáthoptaice sa réigiún seo.

Tá raon infridhearg lár-tonn (MWIR) 3-8 μm.

Léiríonn an t-atmaisféar ionsú láidir i gcodanna den réigiún; beidh línte ionsúcháin ag go leor gáis atmaisféaracha sa bhanda seo, amhail dé-ocsaíd charbóin (CO2) agus gal uisce (H2O). Chomh maith leis sin toisc go léiríonn go leor gáis ionsú láidir sa bhanna seo De bharr tréithe láidir ionsúcháin úsáidtear an réigiún speictreach seo go forleathan chun gás a bhrath san atmaisféar.

Tá raon infridhearg tonn fada (LWIR) 8-15 μm.

Tá Next i bhfad infridhearg (FIR), a raonta ó 15 μm-1 mm (ach tá sainmhínithe ag tosú ó 50 μm freisin, féach ISO 20473). Úsáidtear an réigiún speictreach seo go príomha le haghaidh íomháithe teirmeach.

Tá sé mar aidhm ag an alt seo plé a dhéanamh ar roghnú léasair tonnfhad tunable leathanbhanda le foinsí solais gar-infridhearg go lár-infridhearg, a bhféadfadh an t-infridhearg gearr-thonnfhad thuas (SWIR, IR-B, idir 1.4-3 μm) agus cuid den infridhearg a bheith san áireamh. infridhearg lár-tonn (MWIR, idir 3-8 μm).

Feidhmchlár tipiciúil

Feidhm tipiciúil d’fhoinsí solais sa bhanda seo is ea speictrim ionsúcháin léasair a shainaithint i riangháis (m.sh. cianbhraiteacht i ndiagnóis leighis agus monatóireacht comhshaoil). Anseo, baineann an anailís leas as na bannaí ionsú láidir agus tréithiúla de go leor móilíní sa réigiún speictreach lár-infridhearg, a fheidhmíonn mar "méarloirg mhóilíneach". Cé gur féidir le duine staidéar a dhéanamh freisin ar roinnt de na móilíní seo trí línte pan-ionsú sa réigiún infridhearg, ós rud é go bhfuil foinsí léasair gar-infridhearg níos éasca a ullmhú, tá buntáistí ann maidir le línte ionsú bunúsacha láidir a úsáid sa réigiún lár-infridhearg le híogaireacht níos airde. .

I íomháú lár-infridhearg, úsáidtear foinsí solais sa bhanna seo freisin. De ghnáth baineann daoine leas as an bhfíric gur féidir le solas lár-infridhearg dul isteach níos doimhne in ábhair agus go bhfuil níos lú scaipthe aige. Mar shampla, in iarratais íomháithe hipearspeicteacha comhfhreagracha, is féidir faisnéis speictreach a sholáthar do gach picteilín (nó voxel) gar-infridhearg go lár-infridhearg.

Mar gheall ar fhorbairt leanúnach foinsí léasair lár-infridhearg, mar shampla léasair snáithíní, tá iarratais próiseála ábhair léasair neamh-mhiotalacha ag éirí níos praiticiúla agus níos mó. De ghnáth, baineann daoine leas as an ionsú láidir solas infridhearg ag ábhair áirithe, mar shampla scannáin polaiméire, chun ábhair a bhaint go roghnach.

Is cás tipiciúil é gur gá scannáin seoltacha trédhearcacha ocsaíd stáin indium (ITO) a úsáidtear le haghaidh leictreoidí i bhfeistí leictreonacha agus optoelectronic a struchtúrú le ablation léasair roghnach. Sampla eile is ea stripping beacht bratuithe ar shnáithíní optúla. Is gnách go mbíonn na leibhéil chumhachta a theastaíonn sa bhanda seo d’fheidhmchláir den sórt sin i bhfad níos ísle ná na leibhéil a theastaíonn d’fheidhmchláir mar ghearradh léasair.

Úsáideann an t-arm foinsí solais gar-infridhearg go lár-infridhearg freisin le haghaidh frithbhearta infridhearg treorach i gcoinne diúracáin atá ag lorg teasa. Chomh maith le cumhacht aschuir níos airde atá oiriúnach chun ceamaraí infridhearg a dhalladh, tá gá le clúdach speictreach leathan laistigh den bhanna tarchurtha atmaisféarach (thart ar 3-4 μm agus 8-13 μm) freisin chun scagairí notched simplí a chosc ó bhrathadóirí infridhearg a chosaint.

Is féidir an fhuinneog tarchurtha atmaisféarach a thuairiscítear thuas a úsáid freisin le haghaidh cumarsáide optúla saor-spáis trí léasacha treorach, agus úsáidtear léasair easghluaiseachta chandamach i go leor feidhmchlár chun na críche seo.

I gcásanna áirithe, tá gá le bíoga ultrashort lár-infridhearg. Mar shampla, d'fhéadfaí úsáid a bhaint as cíora minicíochta lár-infridhearg i speictreascópacht léasair, nó leas a bhaint as buaic-déine ard bíoga ultrashort le haghaidh léasaithe. Is féidir é seo a ghiniúint le léasair modh-ghlas.

Go háirithe, maidir le foinsí solais gar-infridhearg go lár-infridhearg, tá ceanglais speisialta ag roinnt feidhmchlár maidir le tonnfhaid nó tunability tonnfhad a scanadh, agus tá ról thar a bheith tábhachtach ag léasair infridhearg in aice le tonnfhad meán-infridhearg sna hiarratais seo.

Mar shampla, i speictreascópacht, is uirlisí bunriachtanacha iad léasair infridhearga intuargainte, cibé acu i braite gáis, monatóireacht comhshaoil ​​nó anailís cheimiceach. Coigeartóidh eolaithe tonnfhad an léasair chun é a shuíomh go beacht sa raon lár-infridhearg chun línte ionsúcháin móilíneacha sonracha a bhrath. Ar an mbealach seo, is féidir leo faisnéis mhionsonraithe a fháil faoi chomhdhéanamh agus airíonna an ábhair, cosúil le leabhar cóid lán de rúin a scoilteadh.

I réimse an íomháithe leighis, tá ról tábhachtach ag léasair tunable lár-infridhearg freisin. Úsáidtear go forleathan iad i dteicneolaíochtaí diagnóiseacha agus íomháithe neamh-ionracha. Trí thonnfhad an léasair a thiúnadh go beacht, is féidir le solas lár-infridhearg dul isteach i bhfíochán bitheolaíoch, rud a fhágann íomhánna ardtaifigh. Tá sé seo tábhachtach chun galair agus neamhghnáchaíochtaí a bhrath agus a dhiagnóisiú, cosúil le solas draíochta ag breathnú ar rúin istigh an chorp daonna.

Tá réimse na cosanta agus na slándála doscartha freisin ó chur i bhfeidhm léasair lár-infridhearg intiúnta. Tá ról lárnach ag na léasair seo i bhfrithbhearta infridhearg, go háirithe i gcoinne diúracáin atá ag lorg teasa. Mar shampla, is féidir leis an gCóras Frithbhearta Infridhearg Treo (DIRCM) aerárthaí a chosaint ó bheith á rianú agus á ionsaí ag diúracáin. Trí thonnfhad an léasair a choigeartú go tapa, is féidir leis na córais seo cur isteach ar chóras treorach na diúracán atá ag teacht isteach agus taoide an chatha a chasadh láithreach, cosúil le claíomh draíochta ag cosaint an spéir.

Is modh tábhachtach í an cianteicneolaíocht braite chun an domhan a bhreathnú agus a mhonatóiriú, ina bhfuil ról lárnach ag léasair infridhearg in-intiúin. Braitheann réimsí cosúil le monatóireacht comhshaoil, taighde atmaisféarach, agus breathnóireacht na Cruinne ar úsáid na léasair seo. Cuireann léasair infridhearg lár-infridhearg ar chumas eolaithe línte ionsúcháin gáis ar leith san atmaisféar a thomhas, ag soláthar sonraí luachmhara chun cabhrú le taighde aeráide, monatóireacht ar thruailliú agus réamhaisnéis na haimsire, cosúil le scáthán draíochta a sholáthraíonn léargais ar rúndiamhra an dúlra.

I suíomhanna tionsclaíocha, úsáidtear léasair tunable lár-infridhearg go forleathan le haghaidh próiseála ábhar cruinneas. Trí léasair a thiúnadh ar thonnfhaid atá absorbtha go láidir ag ábhair áirithe, cuireann siad ar chumas ablation, gearradh nó táthú roghnach. Cumasaíonn sé seo déantúsaíocht bheachtais i réimsí mar leictreonaic, leathsheoltóirí agus micrinnealtóireacht. Tá an léasair tunable lár-infridhearg cosúil le scian snoíodóireachta mín-snasta, rud a ligeann don tionscal táirgí snoite go mín a shnoite agus brilliance na teicneolaíochta a thaispeáint.