Diseño óptico y fabricación de lentes para imágenes térmicas automotrices utilizando vidrio de calogenuro

Área de la Ciencia:

• Óptica y fotónica
• Ciencias de los materiales
• Tecnología de imágenes térmicas

Sus antecedentes:

• Las lentes infrarrojas son críticas para las cámaras de imágenes térmicas montadas en vehículos.
• El logro de la atermia es esencial para un rendimiento estable a través de temperaturas.
• El germanio, un material de lente común, tiene un alto coeficiente termoóptico, lo que plantea desafíos para la atermialización.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y fabricar lentes infrarrojas atermizadas para aplicaciones en vehículos.
• Utilizar vidrio de calogenuro (As40Se60) para mejorar la estabilidad térmica.
• Desarrollar un proceso de fabricación que produzca componentes ópticos de alta precisión.

Principales métodos:

• Adopción de vidrio de calogenuro (As40Se60) con un coeficiente termoóptico (dn/dT) más bajo que el germanio.
• Diseño óptico que garantiza direcciones opuestas de desenfoque con cambios de temperatura.
• Fabricación mediante un método de moldeo por compresión con iteración de moldes.

Principales resultados:

• Diseño y fabricación exitosos de lentes infrarrojas atérmicas.
• Se obtiene un error de forma (PV) inferior a 1,5 μm para las lentes moldeadas.
• Demostró la viabilidad del diseño óptico a través de evaluaciones de la función de transferencia de modulación (MTF) y de imágenes térmicas.

Conclusiones:

• El diseño óptico propuesto y el proceso de fabricación utilizando vidrio de calogenuro son efectivos para lentes infrarrojas atérmicas.
• Las lentes desarrolladas son adecuadas para su integración en sistemas de imágenes térmicas montados en vehículos.
• El estudio confirma el potencial de este enfoque para aplicaciones avanzadas de imágenes térmicas.