어떤 SWIR 파장을 선택해야 합니까??

올바른 단파 적외선 선택 (SWIR) 파장은 단순히 사용 가능한 가장 긴 파장을 선택하는 문제가 아닙니다.. 최선의 선택은 보려는 자료에 따라 다릅니다., 당신이 사용하는 센서, 조명 기하학, 필요한 이미징 속도, 안전 제약, 및 총 시스템 비용.

대부분의 활성 SWIR 이미징 시스템용, 파장 선택은 표적 물질의 흡수 특성에서 시작됩니다. 습기에 대해 강한 대비를 생성하는 파장은 플라스틱 분류에 효과적이지 않을 수 있습니다., 반도체 검사, 또는 위조 방지 이미징.

실용적인 SWIR 파장 선택 가이드

재료부터 시작하세요, 광원이 아님

SWIR 파장을 선택하는 가장 신뢰할 수 있는 방법은 먼저 무엇을 차별화해야 하는지 식별하는 것입니다..

물, 폴리머, 탄화수소, 유기 화합물, 코팅, 반도체 재료는 모두 SWIR 빛과 다르게 상호 작용합니다.. 원하는 파장은 일반적으로 타겟이 강하게 흡수하는 파장입니다., 다르게 반영, 주변 물질보다 투명해지거나.

예를 들어:

• 수분 감지는 수분 흡수 대역 근처의 파장을 활용하는 경우가 많습니다., 대략 포함 1450 nm.
• 플라스틱 및 폴리머 분류에는 재료별 스펙트럼 차이를 밝히기 위해 더 긴 SWIR 파장이 필요할 수 있습니다..
• 반도체 및 실리콘 검사는 가시 범위 이상의 파장을 활용할 수 있습니다., 실리콘이 더 투과성이 높아지는 곳.
• 위조 방지 및 잉크 검사는 잉크가 사용되는 파장을 사용할 수 있습니다., 안료, 코팅, 또는 기판이 대조적인 투과율이나 반사율을 나타냅니다..

유용한 원칙: 감지하려는 특징과 무시하려는 배경 사이의 대비를 최대화하는 파장을 선택하십시오..

SWIR 카메라에 파장을 맞추세요

카메라와 별도로 조명을 선택할 수 없습니다.. LED 파장을 선택하기 전에 SWIR 센서의 스펙트럼 반응 곡선을 확인하세요..

많은 InGaAs 카메라는 약 900~1700nm에서 가장 반응이 좋습니다.. 확장된 범위의 센서는 SWIR 영역을 더 자세히 감지할 수 있습니다., 하지만 그들의 감수성은, 소음, 비용, 운영 요구사항은 다를 수 있습니다.. 재료 대비가 뛰어난 파장이라도 카메라가 해당 파장에서 제한된 반응을 보이는 경우 약한 이미지가 생성될 수 있습니다..

최종 선정 전, 확인하다:

• 대상 파장에서의 카메라 반응성
• 렌즈 및 창 투과
• 필요한 노출 시간 및 프레임 속도
• 작업 거리 및 시야
• 표면 반사율 및 목표 각도
• 주변광 조건
• 필요한 조명 균일성

하나의 파장이 필요한지 아니면 여러 개의 파장이 필요한지 고려하십시오.

검사 작업이 잘 정의되어 있고 시스템을 컴팩트하게 유지해야 하는 경우 단일 SWIR 파장이 이상적인 경우가 많습니다., 빠른, 그리고 비용 효율적.

다중 파장 조명은 일반적으로 응용 분야에 재료 분류가 포함될 때 더 적합합니다., 제품 조건 변경, 또는 어려운 대비 요구 사항. 신중하게 선택한 두 개 이상의 파장에서 이미지를 비교하면 유사해 보이는 재료 간의 식별력이 향상될 수 있습니다..

하지만, 파장을 추가하면 복잡성도 추가됩니다.. 광학 설계에 영향을 미칠 수 있음, 전자 제어, 구경 측정, 획득 시간, 열 관리, 그리고 비용. 다중 파장 시스템은 감지 정확도의 측정 가능한 향상으로 정당화되어야 합니다..

SWIR LED 대. 기타 조명 소스

SWIR LED는 소형 크기가 필요한 애플리케이션에 강력한 옵션이 될 수 있습니다., 빠른 전환, 긴 작동 수명, 낮은 유지 보수, 및 제어된 협대역 조명. 특히 펄스 또는 동기화 조명이 필요한 머신 비전 시스템에 매우 적합합니다..

그러나 LED가 자동으로 모든 SWIR 애플리케이션에 가장 적합한 소스는 아닙니다.. 광대역 램프, 레이저, 응용 분야에 매우 높은 방사 조도가 필요한 경우 다른 광원이 더 적합할 수 있습니다., 넓은 연속 스펙트럼, 극한의 작업 거리, 또는 고해상도 분광학.

올바른 비교는 다음을 고려해야 합니다.:

• 스펙트럼 대역폭
• 목표물에 방사되는 힘
• 빔 각도 및 조명 균일성
• 스위칭 속도 및 변조 요구 사항
• 열 설계
• 눈 안전 요구 사항
• 수명 및 유지 보수
• 시스템 비용

SWIR 파장을 선택하기 전에 물어볼 질문

1. 어떤 재료, 결함, 또는 기능을 감지해야 합니다.?
2. 배경자료는 뭔가요??
3. 목표는 이미징인가, 정렬, 측정, 또는 분광학?
4. 측정 가능한 대비가 가장 큰 파장은 무엇입니까??
5. 해당 파장에서 카메라의 감도는 얼마입니까??
6. 대상 표면에 필요한 조사량은 얼마입니까??
7. 시스템에 연속 조명이나 펄스 조명이 필요한가요??
8. 필요한 작업 거리는 얼마입니까?, 시야, 및 검사 속도?
9. 열이 있습니까?, 규제, 또는 눈 안전 제약?
10. 샘플 테스트를 통해 실제 생산 조건에서 파장 선택을 검증할 수 있습니까??

최고의 다음 단계: 샘플로 검증

스펙트럼 차트는 필수적인 시작점입니다., 하지만 실제 성능을 완전히 예측할 수는 없습니다.. 표면 질감, 오염, 수분 변화, 광학 기하학, 센서 소음, 생산 속도는 모두 최종 이미지에 영향을 미칩니다.

가장 효과적인 접근 방식은 하나 이상의 후보 파장을 사용하여 대표 샘플을 테스트하는 것입니다., 그런 다음 대비를 비교하십시오, 신호 대 잡음비, 탐지 정확도, 및 처리량.

올바른 SWIR 파장은 반복성을 제공하는 파장입니다., 가장 강력한 이론적 흡수 피크와 관련된 것만이 아닌 완전한 광학 시스템의 생산 준비 대비.

자주 묻는 질문

가장 일반적인 SWIR 파장은 무엇입니까?

보편적인 최고 파장은 없다. 약 1050 nm, 1300 nm, 1450 nm, 1550 nm, 그리고 1650 nm는 실용적인 센서 감도와 유용한 물질 대비 영역과 일치하기 때문에 일반적으로 평가됩니다..

~이다 1550 nm 항상 것보다 낫습니다. 1050 nm?

아니요. 파장이 길다고 자동으로 더 나은 이미징이 제공되지는 않습니다.. 올바른 선택은 대상 물질에 따라 다릅니다., 카메라 반응성, 필요한 대비, 광전력, 및 시스템 설계.

물 감지에 가장 적합한 SWIR 파장은 무엇입니까??

수분 흡수 대역 근처의 파장은 종종 평가됩니다., 대략 포함 1450 nm. 최상의 구현은 여전히 ​​샘플 두께에 따라 달라집니다., 수분 수준, 배경 자료, 및 이미징 기하학.

모든 검사 작업에 하나의 SWIR LED가 작동할 수 있습니까??

보통은 그렇지 않다. 단일 파장은 집중적인 검사 문제에 매우 적합할 수 있습니다., 그러나 재료와 결함이 다르면 다른 파장이나 다중 파장 이미징이 필요할 수 있습니다..

SWIR LED와 레이저 중에서 어떻게 선택합니까??

필요한 광전력에 따라 선택, 빔 성형, 조명 균일성, 안전, 스위칭 속도, 스펙트럼 폭, 작업 거리, 그리고 비용. 원하는 카메라와 대상을 사용한 광학 테스트는 가장 신뢰할 수 있는 선택 기준입니다..