Germanium (Ge) Lenses-锗透镜

材料特性

高折射率：锗透镜在2-14μm波段时折射率约为4.0，这使其在红外成像系统中具有出色的光学性能。

宽光谱工作范围：锗透镜的透射范围可达2-16μm，使其适用于多种红外波段的应用。

化学稳定性：锗不容易与空气、水、碱金属和酸性物起反应（除了硝酸），具有良好的化学稳定性。

加工与制造

金刚石车削：为了加工紧凑、轻便的系统，制造商常常使用非球面透镜，这需要进行金刚石车削以获得精确的表面形状。

增透膜：为了提高锗透镜的透过率，常在其表面镀上增透膜，常用的波段包括3-12μm或8-12μm。

注意事项

温度敏感性：锗透镜的透过率会随着温度的升高而下降，因此最佳应用的温度是100摄氏度以下的环境中。

重量与尺寸：由于锗的密度较大，当应用于对重量要求较敏感的系统时，需要考虑到其高密度特性。同时，镜片的尺寸与厚度之比需符合加工比例，重量也要符合设计要求。

优点

高折射率：锗透镜在红外波段具有较高的折射率，这使其能够设计出光学性能更加优异的光学系统。高折射率意味着透镜可以更有效地聚焦光线，从而增强成像质量。

宽光谱工作范围：锗透镜的透射范围覆盖2-16μm的红外波段，这使得它适用于多种红外应用，特别是在长波红外（LWIR）和中波红外（MWIR）区域。

良好的光学性能：锗透镜在红外波段具有较小的色散，即不同波长的光线在通过透镜时产生的焦距差异较小，这有助于保持图像的清晰度和锐度。

化学稳定性：锗材料不容易与大多数化学物质发生反应，具有较好的化学稳定性，能够在恶劣环境中保持其光学性能。

良好的机械性能：锗透镜具有较高的硬度和韧性，能够承受一定程度的机械冲击和振动，适用于各种复杂的应用环境。

应用领域

红外成像系统：锗透镜是红外成像系统的关键组件，广泛应用于军事侦察、目标跟踪、安防监控等领域。它可以将红外辐射转换为可见光图像，实现夜间或低光条件下的目标探测和识别。

红外光谱分析：在红外光谱仪中，锗透镜被用作分光元件，用于分离不同波长的红外光线，以便进行光谱分析。这在化学、生物、材料科学等领域具有重要应用价值。

红外测温仪：锗透镜也常用于红外测温仪中，用于聚焦目标物体发出的红外辐射，以便准确测量其温度。这在工业、医疗、环保等领域具有广泛应用。

激光系统：在激光系统中，锗透镜可用于聚焦和扩束激光束，提高激光器的输出功率和光束质量。此外，锗透镜还可用于激光器的防护窗口，保护激光器免受外界环境的影响。

遥感探测：在遥感探测领域，锗透镜被用于接收和分析来自地球或其他星体的红外辐射信息，以获取地表温度、植被分布、大气成分等关键数据。这有助于环境监测、气候研究、资源勘探等领域的科学研究。

基本参数表格