紅外測距技術的案例
紅外測距傳感芯片WH4530A
5）近距離傳感器：1、建議操作距離<100cm；2、可選擇增益和分辨率(多達12位)；3、可編程PWM和LED電流；4、智能相聲校準；5、提高響應時間的速度模式
在光距感測距領域，臺灣旺泓便是其中的佼佼者之一；了解更多關于臺灣旺泓環境光傳感芯片的技術應用、規格書以及申請樣品可聯系：19168597394（微信同號）
手持紅外發射率測量技術：打開紅外世界的“密碼鑰匙”
在現代紅外技術應用中，有一個關鍵參數常常被忽視，卻又無處不在——發射率。它不僅是紅外測溫精準性的決定因素，更是紅外隱身、材料檢測、節能環保等眾多領域的核心密碼。今天，我們就從威睛光學的專業視角，帶您深入了解手持式紅外發射率測量技術及其廣闊的應用場景。
一、什么是發射率？為什么它如此重要？
在自然界中，一切溫度高于絕對零度的物體都會向外輻射紅外能量。但不同材料輻射紅外能量的能力各不相同——有的擅長輻射，有的則善于反射。發射率正是描述這種能力的物理參數，它表示實際物體的熱輻射與理想黑體輻射的接近程度，取值范圍在0到1之間。
簡單來說，發射率越高，物體輻射紅外能量的能力越強；發射率越低，則反射能力越強。這個看似簡單的參數，卻是紅外技術應用的基石。無論是紅外測溫、紅外熱像，還是紅外隱身、材料檢測，都必須準確掌握被測物體的發射率，否則一切測量結果都可能是“空中樓閣”。
二、國防安全領域：隱身與反隱身的博弈
在國防安全領域，發射率測量技術扮演著至關重要的角色。
紅外隱身涂層性能評估是典型應用之一。現代無人機、艦船等裝備廣泛采用紅外隱身涂層，以降低被敵方紅外探測設備發現的概率。而這些涂層的紅外隱身效果，核心指標就是其表面發射率。通過手持發射率測量儀，技術保障人員可以在外場快速檢測涂層的發射率參數，評估隱身性能是否達標，發現涂層缺陷，及時進行維護補涂。
此外，在武器裝備紅外特性研究中，發射率測量也是不可或缺的一環。無論是發動機尾噴口的紅外輻射特征分析，還是整機/整車的紅外信號評估，都需要精確的發射率數據作為支撐。
三、民用領域：從節能建材到新能源
隨著“雙碳”目標的推進，發射率測量技術在民用領域同樣展現出巨大潛力。
節能建筑材料是重要應用方向。建筑外墻的輻射制冷涂料、Low-E玻璃等節能材料，其節能效果與表面發射率密切相關。
展開 激光測距技術應用—太空探索
深空探測與航天工程：為航天器“精準導航”</strong></h1><p class="ql-align-justify">在載人航天與月球探測任務中，激光測距技術是<strong>航天器精密定軌與著陸導航的核心保障</strong>。例如，我國嫦娥系列探測器的月球著陸任務中，激光測距技術提供的厘米級軌道數據，確保了探測器精準著陸于預定區域；未來我國國際月球科研站的建設，也將依賴激光測距技術實現月球基地與地球之間的精準定位與通信。此外，激光測距技術還支撐著我國<strong>“天琴計劃”</strong>等重大科研項目——地月激光測距技術可為天琴衛星提供厘米級精度的精確定位，保障<strong>空間引力波探測任務</strong>的順利實施。</p><div contenteditable="false" width="100%" class="ql-align-justify">
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展開 激光雷達超遠距離測距技術
摘 要
針對超遠距離多功能交會對接激光雷達需求，開展基于非相干測距技術的遠距離激光測距通信一體化模塊研制，在不改變原有雷達主機架構和信號體制下，實現對遠距離高動態合作目標的通信測距功能。推導出測距原理，對動態、時鐘性能等因素產生的測距誤差進行理論分析，給出速度、時鐘性能對測距誤差的影響公式。得出在高動態環境下，相對速度與測距周期、雙方鐘差共同作用產生測距系統誤差，且速度越大系統誤差越大的結論。設計測距通信一體化演示驗證平臺，完成測距通信算法的軟硬件評估，實測結果與理論推導相符，為后續新體制激光雷達原理樣機研制奠定技術基礎。
引 言
掌握航天器交會對接技術是一個國家建立長期無人在軌運行、短期有人照料的載人空間試驗平臺的首要任務。空間交會對接中，測量手段通常有微波雷達、GPS導航定位技術、光學成像敏感器和激光雷達。其中，激光雷達具有波束窄、分辨率高、體積小、質量輕、精度高等優點，空間交會對接激光雷達由主機、信息處理機及合作目標組成。合作目標由多個角錐棱鏡所組成的反射器陣列。由于體積功耗的限制，基于反射器合作目標體制的交會對接雷達作用距離受限，在需要超遠距離進行激光交會對接場合必須尋求新激光雷達體制。
激光通信測距一體化技術已發展的較為成熟，在激光通信的同時實現雙終端間距離和時鐘之間的時差測量。2009年，俄羅斯在GLONASS-K導航衛星上搭載了測距通信激光通信終端，實現了5.5萬千米雙星間的測距通信，測距精度達到了3cm。2013年9月，美國宇航局完成月地之間激光鏈路建立，實現下行622 Mbit/s、上行20Mbit/s的數據傳輸，測距精度為3cm。當前，常用的測距方案有基于雙向單程測量技術和基于多普勒技術兩種。在我國北斗三號衛星激光通信終端及其他編隊飛行器設計中采用了雙向單程的星間測距方案。
展開 
從厘米到月球：激光測距技術
我國首次實現地月空間衛星激光測距[EB/OL]. 中國科學院, 2025-04-28. https://www.cas.cn/cm/202504/t20250428_5066430.shtml.
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激光測距模組：
?威睛光學成立于2018年，是一家圍繞計算光學成像技術，以新一代智能光電產品為核心的企業。公司核心團隊源自哈爾濱工業大學，匯聚國防和航天專家，專注光學技術研發、生產與應用，致力于為國家安全和民用領域提供光學產品與解決方案。核心業務包括光學儀器與設備的研發、制造，以及光學系統集成、服務等。成立以來形成自主知識產權60+項，具有GJB9001C質量體系認證，并獲得專精特新中小企業等多項榮譽，技術成果已成功進入“慧眼行動”遴選，同時得到多家國企投資機構資金支持。
公司AI計算成像超景深無焦點技術已達較高水平，其核心產品擴景深無焦點相機、激光測照器、制冷&非制冷紅外熱像儀等，在國家安全、工業檢測、航天航空、生物醫療、安防監控等領域得到廣泛應用。這些產品不僅提升了傳統光學系統的性能，還為各行業提供更高效、精準的技術解決方案。
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展開 紅外線塑料焊接技術
目前，在市場上已有多種焊接技術被用于塑料零部件的焊接，包括：超聲波焊接、熱板焊接、激光焊接、振動摩擦焊接、紅外線焊接、熱樁焊接以及熱風焊接等。在這些焊接工藝中，紅外線焊接技術以其特有的優勢而越來越受到市場的青睞。該技術的一大優點是，它是采用非接觸式的加熱方式對塑料工件進行加熱。兩個待焊接的零件表面在紅外線的照射下可快速熔化,經壓合冷卻后即粘接在一起，并可獲得極高的焊接強度。這就意味著即使是復雜的三維待焊接面也可以被塑化，相應地，很多采用其他焊接工藝不能實現的設計方案在此就能夠被輕易地實現。因此,紅外線焊接技術尤其適用于復雜曲面的零件以及大型結構性塑料零件。
實踐表明，經紅外線焊接后的兩個部件，它們之間的接合強度遠比采用其他焊接工藝的強度要高。部件間的焊縫可達到100%的氣密性,因而不會有漏風或漏液體的現象發生。與汽車行業中經常使用的振動摩擦焊接技術相比，經紅外線焊接的部件不會在焊縫處出現焊渣或飛邊,因此對于大型汽車零部件，如儀表板、中控臺和門護板等，以及一些復雜曲面的小型部件，如過濾器、排風系統元件和剎車油盤等極為適用。
作為一家擁有多種焊接技術的制造商，德國FRIMO公司提供的紅外線焊接設備是一種基于短波紅外線的發生器, 其特點是啟動和關閉都非常迅速。在快速移動到待加熱的塑料零件表面后，僅需短短的數十秒鐘，即可將工件的表面按設定的深度快速塑化。一般，塑化時間最多只需要12s，當然，這還取決于待焊接零件的材料的特性。
與其他的紅外線焊接技術所不同的是，FRIMO的紅外線發生器采用了先進的控制系統, 其精確的無級調節機制可以讓操作人員通過精確定位來最優地控制焊接過程。操作人員可根據曲面結構，單獨對每個紅外線加熱器的功率進行設置，以保證零件的各個部分熔化的一致性，從而取得良好的焊接質量。
為了避免紅外線輻射到那些不需要加熱的區域，通常要使用所謂的“屏蔽板”。
展開 紅外熱像儀的技術原理及應用
之后，系統會把 “電信號強度” 和 “溫度” 對應起來，再通過 “偽彩映射” 技術，給不同溫度的區域賦予不同顏色 ——比如低溫區域用藍色、綠色表示，中溫區域用黃色、橙色表示，高溫區域用紅色、紫色表示。
最后，經過處理的信號會傳輸到顯示屏，我們看到的就是一張 “彩色熱圖像”：通過顏色分布，能直觀判斷目標的溫度差異，比如電機熱圖像中，紅色斑點就是過熱故障點。
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威睛光學紅外類產品包括手持紅外發射率測量儀、不同型號的長波非制冷紅外熱像儀、中波制冷紅外熱像儀等。覆蓋工業檢測、安防觀測、特種探測等全場景紅外探測需求，可在無光、黑夜、煙霧、沙塵等復雜環境下穩定運行，具備全天候探測能力。如想了解我司產品，歡迎加威：threephy
展開 Fraunhofer IOF紅外波長新技術
與標準的3D激光掃描非常相似，只是這種方法使用紅外波長代替光學波長。由于測量場的尺寸以及分辨率和速度，這種方法還適用于生產過程中的質量控制或自動化應用。
△系統與熱輻射一起用于透明物體的3D檢測
系統使用紅外輻射，利用高能CO2激光照射物體。這會稍微加熱物體的表面，因為引入的熱能非常低，所以不會損壞對象。研究人員使用高功率密度的特殊透鏡，激光束垂直照射整個物體，激光的能量被被測物體吸收并部分重新發射。因此，物體表面的每個點對紅外探測器都是可見的。兩個熱像儀從兩個不同的角度分析對象上狹窄而強烈的紅外線所留下的熱特征。然后，利用兩個視角的信息計算空間像素，并合并為被測物體的精確尺寸。受熱和未受熱表面之間的溫差通常小于3°C。因此，這種方法也適用于敏感材料。
△MWIR3D測量原理
為了減少熱輻射滲入相鄰區域，并且不會混淆檢測器，研究人員使用專用的透鏡將激光照明精確地聚焦在較小的點上，不僅可以快速進行掃描，而且可以提高分辨率。研究人員說，精度可能小于0.01mm，這與目前最好的3D掃描儀相當。
△“Glass360Dgree”：首個用于檢查光學制造中的Glasele的MWIR3D系統
在Fraunhofer IOF，研究人員目前正在開發基于MWIR3D測量方法的各種系統。除了針對各種測量場景優化方法并應用于工業工廠外，由Martin Landmann和小組負責人Stefan Heist博士領導的團隊正在研究一種用于機器人技術的系統，致力于將實驗室設置轉換為盡可能緊湊和強大的生產空間，而這項技術可以使機器人識別并抓取透明物體。第一個使用MWIR3D測量原理的應用系統是“Glass360Dgree”，專為檢查光學產品中的玻璃元件而設計。
展開 ZEMAX軟件技術應用專題：紅外系統光學設計示例
規格如下：
波長：10μm
焦距：80mm
F數：2
FOV：30°
OpticStudio提供了一個名為INFRARED.AGF的紅外用材料玻璃目錄，如下圖所示。 這在設計紅外光學器件時是很有用的。
本文在初始數據的基礎上進行了優化，具體如下。
評價函數設置如下：
第一行設置操作數EFFL，它指定了焦距。
第二行設置操作數TOTR，它返回從第一平面到圖像平面的總厚度。
第三行設置操作數OPLT，使第二行的值小于130毫米。
第4行規定空氣和鏡頭的最小邊緣厚度要大于3毫米。
第5行規定空氣和鏡頭的最小中心厚度要大于4毫米。
第6行起是優化向導設置時的操作數，如下所示。
優化后的結果如下所示，鏡頭尺寸變小。
下面是視場的RMS波前像差結果。
可以看出，整體的衍射極限是低于衍射極限的。
這是FFT MTF的結果：
Ansys Zemax國內可靠代理商
光研科技南京有限公司是國內可靠的光學軟件和儀器光電供應商，提供企業定制化上門培訓服務，承接各類光學設計項目，并有一系列自主編寫出版的光學設計書籍。公司擁有一支高素質、高水平、實戰經驗豐富的管理，銷售以及研發團隊，從成立到現在已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的產品和服務，是光電圈內值得信賴的企業。追光逐夢，研以致用！以用戶的需求為起點，為客戶提供有價值的光學產品和服務一直都是光研科技南京有限公司的宗旨。
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展開 面投影燒結3D打印技術，一次一層，Vistech直接圖像紅外燒結DLP-PBF
這種新的紅外（IR）PBF技術被稱為直接圖像紅外燒結（DIS）。但南極熊更喜歡叫它為“面燒結”。
紅外面曝光技術，一次燒結一層
其實，南極熊認為，這可以說是一臺近紅外投影儀。但現在，Visitech已經實現了一些粉末材料的燒結。長期以來，塑料PBF通常是指選擇性激光燒結（SLS），激光在粉末床上逐點移動，邊移動邊熔化塑料顆粒。雖然比熔融沉積FDM技術具有更高的分辨率，但它的速度很慢，還需要后期對表面進行處理。正如基于投影儀的數字光處理（DLP）在基于激光的立體光刻（SLA）技術上取得的進展一樣，DIS也將是PBF技術的巨大進化。
△世界上第一個使用 IR 打印的用于燒結粉末床融合（DIS）的船模型。圖片由 Visitech 提供
據Visitech稱，DIS以更高的打印速度、分辨率來改進SLS。一次曝光燒結融合一整層，DIS就像DLP一樣，以指數級的方式提高了SLS的3D打印速度。而且Visitech還開發了一個滾動子系統來堆疊多個光引擎和一個運動平臺，變成滾動投影，將擴大打印的尺寸，并提升生產效率。
△堆疊多個光機來擴大打印尺寸、提升打印速度
Visitech表示，DIS是公司大量研究的結果，他們在DLP光機方面有20年的經驗。為了創造這項技術，必須克服與電源管理和系統冷卻有關的關鍵挑戰。為了在一次照射曝光中實現全層圖像投影，研發團隊必須找到一個足夠強大的光源，來高精度熔化粉末。他們設計了一個能高達120W的紅外投影儀，來滿足高能需求，以便解決SLS單點激光掃描效率低下的問題。
新技術的難點與突破
然而，120W的巨大功率負荷，造成溫度過高，可能會損壞光引擎。
展開 從“被動監控”到“主動預警”：紅外熱成像技術如何重塑安防體系
紅外熱成像技術正成為現代安防體系中的關鍵感知手段，有效彌補了傳統安防在復雜環境下的監測短板，實現全方位、全天候的安全守護。
傳統安防依賴可見光攝像頭、紅外對射等設備，在夜間、弱光、雨霧等惡劣天氣下往往監控效果不佳，存在安全隱患。紅外熱成像技術基于熱輻射探測原理，具備強穿透、全天候的監控能力，突破了環境與時間的限制，廣泛應用于邊境防護、關鍵基礎設施安保、城市安全及消防救援等領域。
紅外熱成像在安防中的核心優勢
環境適應性強，實現“全天候無盲區”監測
不受光線影響：通過非接觸式測量，可在完全黑暗或強光眩光環境中清晰成像，消除低光無光環境的監控盲區。
穿透惡劣天氣：在雨、霧、雪、沙塵等天氣中，紅外線穿透能力遠強于可見光，確保系統在極端天氣下穩定運行，支持24小時不間斷監測。
精準識別風險，實現“從被動到主動”監測
發現隱蔽目標：可穿透草叢、偽裝物等非金屬遮擋，識別隱藏人員或熱源設備，適用于周界防護、廠區排查等場景。
預判潛在事故：通過監測設備異常升溫（如電氣線路老化、變壓器過熱），在火災前兆階段觸發預警；也可通過熱源移動軌跡識別人員異常滯留、非法闖入等行為。
適配多種場景，靈活接入現有安防體系
固定監控場景：在廠區周界、高層建筑、變電站等重點區域安裝固定熱成像攝像機，直接接入原有安防系統，實現自動監控與報警。
智能聯動：可與報警系統、消防設備聯動，檢測到異常時自動觸發警報、啟動消防噴淋，大幅縮短響應時間。
典型應用場景
關鍵基礎設施安保：對電站、水庫、通信樞紐、機場等重點設施進行全天候、遠距離監控，及時發現非法入侵，保障設施安全。
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新技術突破研發更低成本紅外攝像頭 降低自動駕駛汽車成本
據外媒報道，人眼會錯過很多隱藏在光波波長內的事物，但是紅外攝像頭可以捕捉到植物光合作用、冷恒星燃燒以及電池發熱時發出的光，可以透過煙、霧和塑料看到東西。但是紅外線攝像頭比可見光攝像頭貴得多，紅外線的能量比可見光小，因此更難捕捉。但是，美國芝加哥大學（the University of Chicago）的科學家們獲得了一項技術突破，可能未來可以實現價格更優惠的紅外攝像頭，從而使紅外攝像頭可以用于手機等普通消費電子產品，或用作自動駕駛汽車的傳感器，幫助更準確地看清周圍環境。
現有的紅外攝像頭通過連續鋪設多層半導體制成，是一個復雜且易出錯的過程，從而也使得紅外攝像頭價格太昂貴，無法用于大多數的消費類電子產品。
但是芝加哥大學的Guyot-Sionnest實驗室轉而研究只有幾納米大小（一納米是指甲每秒生長的長度）的微小微納米顆粒-量子點。量子點有一些奇怪的特性，而且其特性會隨著尺寸發生變化，科學家可以通過調整此類粒子的大小來控制其特性。因此，量子點可以被調諧以接收紅外光波長。
攝像頭需要捕捉紅外光譜內的不同部分，因此可調性對于攝像頭來說非常重要。該研究的第一作者博士后研究人員Xin Tang表示：“在紅外線中收集多個波長的信息可以提供更多的光譜信息，短波可以提供有關結構和化學成分的信息，中波可以提供溫度信息。”
研究人員們調整了量子點，形成了探測短波紅外線和中波紅外線的公式，然后將該兩種公式一起放在硅片上，由此制成的攝像頭性能非常好，更易生產。
科學家們表示，價格低廉的紅外線攝像頭有很多潛在應用，例如，自動駕駛汽車需要依靠傳感器掃描道路和周圍環境。而紅外線可以探測到生物的熱信號，并且可以透過霧霾看到物體，因此汽車工程師們希望在汽車上應用該技術，只是成本太高，阻礙了該應用。
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