Разработка объективов для работы в LWIR спектральном диапазоне

Разработка комплекта LWIR объективов завершает цикл исследовательско-конструкторских работ по созданию специализированной оптики ближнего инфра-красного спектрального диапазона.

Успели завершить большую работу до начала отпускного периода. Итак, констатируем, «освоены» микрообъективы для работы в ближнем ИК спектральном диапазоне, включающем NIR, SWIR, MWIR и LWIR диапазоны.

Сегодня наш отчёт о системах, предназначенных для работы в LWIR диапазоне. Спектральный диапазон LWIR простирается от 8 мкм до 15 мкм. Некоторым преимуществом при использовании этого спектрального диапазона является то, что здесь меньше всего проявляются всевозможные «шумы», помехи и другие воздействия внешней среды. Традиционно LWIR диапазон широко используется в военных приложениях. Также технологии LWIR используются для просмотра земной поверхности, деревьев, а также обнаружения движущихся объектов.

Можно предположить, что некоторые методологии исследования в этом спектральном диапазоне смогут успешно применяться и в микроскопии.

По «уже утверждённому плану» мы разработали концептуальное решение, и провели конструирование комплекта объективов для работы в LWIR спектральном диапазоне. Мы считаем эту работу продолжением, развитием инновационной концепции, поскольку мы не встречали похожих исследований у других изготовителей оптики для исследований на микроскопе.

Оптический и механический дизайн таких объективов также, как и для оптики MWIR диапазона, отличается от стандартного дизайна, где часто используются склеенные линзовые компоненты. Здесь тоже допустимо использование и сочетание лишь одиночных линзовых компонентов. Также сохранился «ограничительный фактор» применения определённых сортов оптических материалов. Мы выбрали в качестве оптического материала при проектировании этих объективов Германий. Механически дизайн может незначительно отличаться от рассмотренного ранее (для оптики MWIR диапазона).

Объективы получились «довольно интересные», парфокальная высота значением 95 мм позволила выполнить конструирование систем с увеличенными свободными рабочими расстояниями. Кроме того, удалось достигнуть очень высоких значений числовых апертур, что обуславливает не только возможность достижения максимальной разрешающей способности, но и существенно повысить светосилу систем.

Полученные объективы предназначены для работы на «бесконечную длину тубуса», с использованием дополнительной фокусирующей системы, фокусное расстояние которой равно F’тс=200 мм; изображение формируется в её задней фокальной плоскости. В соответствии с предложенной нами ранее классификацией, эти объективы имеют тип аберрационной коррекции – ПланПолиАпохроматы.

В Таблице представлены основные технические параметры новых объективов, а также их принципиальные оптические схемы.

Линейное Увеличение F’ (мм)	Числовая апертура NA	Рабочее расстояние WD (мм)	Разрешающая способность R (μm)	Линейное поле на объекте FOV (мм)	Линейное поле в изображении FOV (мм)	Принципиальная оптическая схема
5х 40	0.30	35	20	4.4	22
10x 20	0.45	26	14	2.2	22
20x 10	0.55	15	11	1.1	22
50x 4.0	0.70	7	8.7	0.44	22
100x 2.0	0.85	2.0	7.2	0.22	22

На Фигурах 1 и 2 представлены принципиальные оптические схемы и графики аберрационной коррекции двух наиболее интересных объективов. Один из них имеет линейное увеличение 50х при реализации числовой апертуры NA=0.70. Другой объектив – 100х с числовой апертурой NA=0.85.

Фигура 1. Принципиальная оптическая схема и графики аберрационной коррекции ПланПолиАпохромата 50х0.70.

Фигура 2. Принципиальная оптическая схема и графики аберрационной коррекции ПланПолиАпохромата 100х0.85

Вы можете получить интересующую Вас информацию о технических и иных характеристиках микроскопов и комплектующих изделий, связавшись с нашими техническими специалистами по телефонам +7 (812) 933-25-78 или по электронной почте labomed@list.ru. При необходимости мы расскажем о преимуществах наших приборов перед аналогичными, продаваемыми на рынке. Если Вы заявите о своём желании в приобретении микроскопа или аксессуара, мы в короткие сроки изготовим выбранную Вами модель, обеспечив необходимую Вам комплектацию. По вашему желанию наши специалисты произведут доставку и монтаж оборудования, обучение и консультации с целью оптимизации Вашей работы.