紅外透鏡廣泛應用于紅外陣列攝像機、紅外下掛彩色和黑色攝像機等紅外監(jiān)控產(chǎn)品。紅外透鏡的紅外光學材料是指站在紅外成像與制導技術中用于制造透鏡，棱鏡，窗口片，濾光片，整流罩等的一類材料，這些材料具備滿足需要的物理及化學性質(zhì)，那么紅外透鏡的材料有哪些紅外光學性能呢？下面潤之匯小編來給大家介紹。

　　紅外透鏡的材料有哪些紅外光學性能：

　　紅外材料應具有對不同波長紅外線的透過率、折射率和色散，當然，材料的強度和硬度、抗腐蝕和防潮解能力、密度、到熱率、熱膨脹系數(shù)、比熱容等在紅外光學器件（如透鏡、棱 鏡、濾光片和整流罩等）的制備和實用中也是需要考慮的。材料的光譜透過率與材料的結(jié)構，特別是化學鍵和原子量有關。任何材料只能在某一波段具有較高的透過率。對于純的晶體材料，若不考慮雜質(zhì)吸收的話，其透射短波限s l取決于電子吸收，即引起電子從價帶激發(fā)到導帶的光吸收。因而，一般說來，短波截至波長大致相當于該晶體禁帶寬度能量對應的光頻率。其長波透射限1 l主要取決于聲子吸收，即晶格震動吸收，它可以是一次諧波震動吸收，也可以是高次諧波震動吸收。

　　聲子吸收和晶體結(jié)構、構成晶體元素的平均分子量及化學鍵有關。在晶體結(jié)構相同的情況下，平均分子量越大，則聲子吸收出現(xiàn)的波長越長，材料的紅外透射長波截至波長1 l也越長。對于金剛石、鍺、硅等具有金剛石結(jié)構的晶體，由于在紅外區(qū)域沒有活躍的一次諧波晶格震動，高次諧波也較弱，因而是一類透過率較高、透射波段也較寬的優(yōu)秀的紅外光學材料，使用也較為普遍。折射率和色散是紅外光學材料的另一重要特性。首先，折射率和反射率損失密切相關，折射率越大，反射損失也越高。其次，對于不同用途，對折射率有不同的要求。

　　例如，對于制造窗口和整流罩的光學材料，為了減少反射損失，要求折射率低一些； 而用于制造高放大率、 寬視場角光學系統(tǒng)中的棱鏡、透鏡及其他光學部件的材料則要求折射率要高一些。例如，有時為了消色差或其他像差，不但需要使用不同折射率的材料作為復合透鏡，而且對色散也有一定要求。作為分光光度計中色散元件的棱鏡，它的性能直接與材料的折射率和色散有關。除了透過率、折射率和色散外，材料的力學性能、抗腐蝕、防潮解等性能對于一個好的光學器件也視非常重要的。比如，綠化鈉晶體雖然是很好的紅外光學材料，但卻容易潮解，不宜在野外使用；鍺也是很好的紅外光學材料，但當溫度升高時，透過率顯著下降，而且它比較脆，軟話溫度也太低，因此用作整流罩是不合適的。

　　同樣，雖然金剛石的各種性能很優(yōu)異，可是它不能做成大尺寸的器件，而且價格過于昂貴，所以很少有人用它來作實際的光學 材料。此外，要格外注意的是材料受熱時的子輻射特性，為了避免探測器中出現(xiàn)假信號，受熱材料在工作波段內(nèi)的子輻射應當很小，這在搜索跟蹤系統(tǒng)中尤其要引起重視。在紅外光學系統(tǒng)中，一些常用的部件對材料性能有不同的要求。對于探測器窗口材料，要求在探測器的響應波段內(nèi)窗口必須有很高的透過率（因此要求吸收率和反射率要很低）。

　　這樣能很好的透過從目標來的輻射， 而自身輻射卻很小。對于制冷探測器，窗口必須要能很好的與玻璃或其他探測器外殼材料相封接， 因此熱膨脹系數(shù)要匹配，并且窗口的透過率不應隨溫度變化顯著變化。一般窗口要暴露在空氣中，因此，它應該不怕潮，化學穩(wěn)定性好，較長時間內(nèi)不發(fā)霉、發(fā)毛，負責散射等影響將使透過率降低。另外，窗口材料應當易于加工和切割成各種形狀。為了減小反射損失， 可選擇折射率低的材料作窗口材料，若必須折射率高的材料，則要易于鍍增透膜。同時，窗口一般較薄，材料應有足夠的強度。對整流材料的要求是在探測器相應波段內(nèi)，整流罩必須有很高的透過率，自輻射應很小，以免產(chǎn)生假信號。有些材料在室溫有很高的透過率，但高溫時，由于只有載流子吸收增加，透過特性顯著惡化（例如鍺），這種材料就不能作為整流罩。

　　高分子材料價格便宜、耐酸堿和耐腐蝕性良好，不溶于水，在近紅外和遠紅外有良好的透過率，這是它的優(yōu)點。但是高分子材料結(jié)構復雜，分子的振動和轉(zhuǎn)動吸收帶以及晶格震動吸收帶正好在中紅外波段，因此在中紅外波段塑料的透過率很低，并且塑料的軟化溫度較低，強度不高，只能在較低溫下做窗口和保護膜等，少數(shù)塑料可做透鏡，但不能做整流罩。

　　塑料的用途主要在遠紅外區(qū)域，中近紅外使用較少。做常用的塑料是有機玻璃，即聚甲基丙烯酸甲酯，它透可見光和近紅外，常用作保護膜、增透膜和窗口材料。聚乙烯不透可見光，但遠紅外的透過率很高，是一種常溫下使用的遠紅外光學材料。高密度聚丙烯比聚乙烯堅硬，在中紅外某些波段有一定的透過率。

　　以上內(nèi)容就是對紅外透鏡的材料有哪些紅外光學性能的介紹了，如今紅外材料今天已經(jīng)發(fā)展成了一個龐大的家族，其技術復雜，多樣，令人目不暇接。另外，一般來說，紅外光學材料的透過波段和透過率與材料內(nèi)部結(jié)構，特別是能級結(jié)構及化學鍵有密切關系。