Il mercato globale dell’Ottica Infrarossa ha registrato una significativa crescita negli ultimi anni e si prevede che continuerà a espandersi tra il 2023 e il 2030, secondo uno studio recente intitolato “Tendenze e prospettive globali del mercato dell’Ottica Infrarossa “.
Negli ultimi 2 anni, in Tecnottica abbiamo osservato una crescente tendenza nella domanda di Ottica Infrarossa; la richiesta di filtri e lenti IR è aumentata del 20% per applicazioni Laser, Biomediche e per la Difesa.
“Crediamo che l’evoluzione dei campi di applicazione porterà alla crescita del mercato dell’Ottica Infrarossa nei prossimi decenni, soprattutto nei settori della medicina, della biologia e della difesa”, ha affermato Angelo Fasoli, Chief Sales Officer di Tecnottica. “L’Ottica Infrarossa può diagnosticare e trattare diverse malattie, come il cancro, il diabete e le infezioni. Inoltre, può potenziare le capacità dei sistemi di difesa, come la visione notturna e l’imaging termico, fornendo una migliore risoluzione e sensibilità in condizioni di scarsa illuminazione.
Tuttavia, questi non sono gli unici campi di applicazione per l’Ottica Infrarossa. L’Ottica Infrarossa può essere utilizzata anche per il monitoraggio ambientale, l’ispezione industriale, l’astronomia, l’agricoltura e altro ancora”.
OTTICA INFRAROSSA
Le radiazioni infrarosse (IR) sono un tipo di radiazione elettromagnetica che ha lunghezze d’onda comprese tra 700 nm e 1 mm. Questo ampio spettro può essere suddiviso in quattro regioni più piccole: la gamma del vicino infrarosso (NIR), che indica il campo di lunghezza d’onda da 700 a 900 nm, la gamma dell’infrarosso a onde corte (SWIR) tra 900 nm e 2300 nm, la gamma dell’infrarosso a onde medie (MWIR) tra 3000 e 5000 nm e la gamma dell’infrarosso esterno/a onde lunghe (LWIR) tra 8000 nm e 1 mm.
Molti elementi e sistemi ottici sono progettati per lavorare con la luce infrarossa, sia in modo esclusivo che in combinazione con la luce visibile. Alcuni dei Componenti Ottici Infrarossi più comuni sono lenti, specchi, beam splitters, prismi, filtri ottici, vetri, polarizzatori, e Sistemi Ottici complessi, che includono Ottica Infrarossa ad alte prestazioni.
Questi elementi e sistemi possono essere utilizzati per raccogliere, focalizzare o collimare la luce nello spettro infrarosso.
LA PRODUZIONE DI OTTICHE INFRAROSSO
La produzione dell’Ottica Infrarossa affronta alcune sfide che devono essere superate per garantirne le prestazioni ottimali, come il costo elevato, la complessità del design, la scelta e manipolazione del substrato e i fattori ambientali. Progettare e produrre Ottica e Sistemi Infrarossi richiede competenza e know-how per superare tali difficoltà.
In qualità di produttore di Ottica e Sistemi Ottici di Precisione, Tecnottica è in grado di progettare e produrre vari tipi di Ottica Infrarossa, tra cui:
- ottiche piane (ad esempio vetri, specchi, polarizzatori, beam splitter, prismi),
- lenti sferiche (ad esempio lenti pianoconcave/convesse, biconcave/convesse, menischi),
- lenti asferiche (paraboliche, ellittiche, iperboliche),
- doppietti e tripletti acromatici
- assiemi.
La nostra sede di Calco è dotata di macchinari all’avanguardia, come le Macchine di Sbozzatura e Lucidatura Schneider (SLG50 Schneider, SPK100 Optotech e RSP40 Stock Konstruction), le Macchine di Lucidatura Optotech e Stock Konstruction, e la macchina Centratrice Satisloh C50.
Il nostro reparto di Metrologia e Controllo è dotato di strumenti di misura per certificare i componenti IR, tra cui gli interferometri (XONOX VT 1200 or Optotech OWI 150XT equipaggiati con software Zygo MetroPro or Zygo MX); il sistema di Profilazione ottica 3D (ZeGage Pro) che consente la scansione senza contatto del profilo superficiale con una precisione sub-nanometrica; il Misuratore di Spessore (XONOX CT200), utilizzato nella produzione, così come nell’ispezione di qualità, per la misurazione precisa dello spessore centrale delle lenti su ottiche sbozzate, lucidate e con Coating; lo Spettrofotometro (Shimadzu IRAfinity-1S), per misurare la riflessione e la trasmissione dei rivestimenti nell’intervallo compreso tra 1300 nm e 28 micron.
È richiesta una competenza specifica nel processo di produzione dei componenti ottici IR; infatti, per ottenere prodotti ad alta precisione che rispettino gli standard, le macchine di lucidatura devono essere equipaggiate con speciali pad abrasivi, a grana molto fine, e utilizzare lubrificati con liquidi abrasivi a concentrazioni specifiche.
I nostri avanzati strumenti di produzione e le procedure di controllo ci consentono di produrre lenti IR di alta qualità, certificate e garantite, in modo molto efficiente, riducendo sprechi e difetti di produzione.
Utilizziamo la nostra esperienza per servire i nostri clienti nella progettazione e produzione di lenti e componenti IR ad alte prestazioni, controlliamo rigorosamente la qualità di ciascun componente ottico, anche in produzione, per garantire i nostri elevati standard di qualità e il processo certificato ISO 9001, soddisfacendo le specifiche esigenze dei clienti.
MATERIALI E SUBSTRATI PER L’OTTICA INFRAROSSA
I materiali infrarossi possono essere cristallini, vetri, semiconduttori o metalli. Nonostante la vasta quantità di substrati disponibili, solo una dozzina viene utilizzata nelle industrie dell’ottica e della fotonica per la produzione dei componenti: Fluoruro Di Calcio, Quarzo, Germanio, MgF2, N-BK7, Bromuro di Potassio, Zaffiro, Silicio, Cloruro di Sodio, Zns e ZnSe.
Alcuni materiali possono essere utilizzati sia per applicazioni infrarosse che nello spettro del visibile, ad esempio il Quarzo; ma per alcuni scopi, l’utilizzo di un materiale specifico per IR può ottimizzare le prestazioni dell’ottica. I substrati utilizzati per gli infrarossi, infatti, hanno proprietà uniche che li distinguono gli uni dagli altri; variano nelle loro caratteristiche fisiche, in particolare nella trasmissione, nell’indice di rifrazione e nella dispersione. Anche il costo del substrato è un elemento importante da tenere presente nella selezione del materiale; ad esempio, il Germanio è alquanto caro, mentre il Silicio è più economico.
Il Progettista Ottico deve selezionare il materiale più adatto per qualsiasi applicazione infrarossa conoscendone proprietà e vantaggi. Ad esempio, il Germanio, che ha un alto indice di rifrazione, è tipicamente utilizzato nei sistemi di imaging infrarosso, il Silicio è utilizzato nei sistemi MWIR e LWIR, che richiedono un’ottima trasmissione e l’assenza di birifrangenza, il Fluoruro di Magnesio ha un basso indice di rifrazione e una buona trasmissione dalla luce visibile a MWIR ed è ideale per vetri, lenti e polarizzatori che non richiedono rivestimenti antiriflesso.
CAMPI DI APPLICAZIONE DELL’OTTICA INFRAROSSA
L’Ottica Infrarossa viene principalmente utilizzata in strumenti che utilizzano l’imaging termico, la spettroscopia e il laser; e hanno una vasta gamma di applicazioni in settori diversi, come la Difesa, la Sicurezza/Sorveglianza, l’Industria, la Medicina e la Ricerca e Sviluppo. Alcuni esempi di queste applicazioni includono sistemi di tracciamento/puntamento, manutenzione predittiva, monitoraggio di processi industriali ad alta temperatura, termografia, rilevamento delle fiamme e controllo/ispezione di qualità.
Una di queste applicazioni è l’Interferometria, che si basa sulla tecnologia IR per investigare ed estrarre informazioni dalle onde elettromagnetiche in molti campi, come l’astronomia, la metrologia, l’oceanografia, la sismologia e la fotonica.
Un’altra applicazione è la Spettroscopia, che studia l’assorbimento ed emissione della luce da parte della materia, e ha una diretta applicazione in Chimica, nella Strumentazione Medica e nei Laboratori di Ricerca. La spettroscopia è principalmente utilizzata per l’analisi dei tessuti, l’analisi dei fluidi umani/animali e il monitoraggio del glucosio.
Anche gli strumenti Laser fanno affidamento sull’Ottica Infrarossa, come i sistemi laser a CO2, i sistemi laser MWIR e i sistemi laser IR.
Le Ottiche Infrarosse sono inoltre necessarie per applicazioni di Imaging e Vision Infrarossa, come i visualizzatori infrarossi, l’imaging termico e l’imaging IR resistente.
Le Lenti IR sono state ampiamente utilizzate nelle telecamere di sorveglianza, nei sistemi di zoom IR, nei display termici IR e nei rilevatori di temperatura, principalmente nell’industria della Sicurezza e della Difesa.
I Filtri Ottici IR sono componenti critici per le applicazioni di Machine Vision, sono utilizzati per massimizzare il contrasto, migliorare i colori, aumentare il riconoscimento degli oggetti e controllare la luce riflessa dall’oggetto in fase di ispezione.
Tecnottica offre una vasta gamma di Ottiche Infrarosse ad alte prestazioni, mantenendo i più elevati standard di produzione e ISO, che coprono tutte le bande spettrali IR, il vicino infrarosso (NIR), l’infrarosso a onde corte (SWIR), l’infrarosso a onde medie (MWIR) e l’infrarosso a onde lunghe (LWIR).
Realizziamo una vasta selezione di lenti, vetri, specchi, assiemi e ottiche personalizzate per applicazioni infrarosse (IR). Applichiamo Coating specifici per l’uso in ambienti ostili alle Ottiche Termiche MWIR e LWIR, progettiamo e produciamo lenti per imaging IR, lenti a focale fissa, lenti zoom, beam expander, lenti sferiche, lenti asferiche e sistemi complessi.
Lavoriamo con successo tutti i materiali nella regione IR, dai vetri ottici standard per lenti, specchi e prismi, fino a vetri ottici più pregiati ad alto indice e bassa dispersione, come il Quarzo, e una vasta gamma di materiali di substrato ideali per l’IR ad alta trasmissione ed efficienza (Germanio, Silicio, Zaffiro, Fluoruro di Calcio e molti altri).
Le nostre Ottiche Infrarosse hanno un ampio campo di applicazioni e possono soddisfare le esigenze dei clienti nei settori dell’Industria, Medicina, Biologia e Sicurezza e Difesa.
Grazie alla nostra esperienza tecnica e produttiva e ai macchinari specifici, forniamo ai clienti soluzioni ad alte prestazioni nello spettro infrarosso, soddisfiamo esigenze specifiche di ottiche e sistemi IR e assemblaggi complessi opto-elettromeccanici, a partire da un’idea o da un disegno tecnico.