摄像头检测性能优化窗口

CCD和EMCCD相机真空窗的传输效率是优化系统性能时的关键考虑因素。一般来说，人们希望在所需波长区域内尽可能地最大化传输。在窗口的两个表面上仔细设计和使用抗反射(AR)涂层可以最大限度地减少每个表面的反射损失，从而与裸露的未涂层基板相比增强透射。然而，在提高特定波长区域的性能和在宽频带(BB)或大波长范围内具有良好的效率之间通常存在权衡。因此，在某些情况下，非涂层衬底可能是更好的选择，特别是如果想要保持从紫外线到SWIR区域的良好传输。

在一些应用程序中，另一个关键考虑因素是最小化由于窗口造成的任何边缘效bob综合app官网登录应;这种效果直接与入射到相机上的光的相干性有关。边缘效应可以由于窗口衬底内的仿形效应而发生。这可以表现为模糊的边缘线叠加在图像或光谱上。这是由于建设性/破坏性干涉效应，在处理相干光源时可能发生，特别是对于那些近红外波长在~700 nm以上的光源。使用楔形窗口是将影响降低到最低水平的好方法;楔形有助于破坏干扰光波的相干性。

图1:不同窗口选项的传输曲线显示了窗口最合适的优化光谱区域。

在决定使用什么窗口时，要考虑以下几点:

• 窗户的材料及其光学特性
• 窗户的环境侧和真空侧都需要防反射涂层
• 是否需要楔入

摄像窗材料及其性能

有两种材料选择用于安多相机的窗户:紫外级熔融二氧化硅和氟化镁。

UV级熔融石英(FS):UV级熔融二氧化硅由二氧化硅形成。它是一种合成的非晶非晶材料，在近红外，可见光和紫外区域提供了良好的透光率，低至180 nm。虽然石英也由二氧化硅组成，但其结构和性能明显不同;石英是结晶性的，具有双折射特性。UV级熔融二氧化硅的均匀性和透光性较好。熔融二氧化硅具有很高的损伤阈值，通常用于高功率激光工作。它还可以提供良好的传输到IR区域，超过2 μm。

氟化镁(MgF₂)：MgF₂既能很好地传输到深紫外或VUV区域，也能很好地传输到SWIR区域。它主要用于紫外线光学，可以传输到120纳米以下。然而MgF₂是轻微的双折射，所以窗户通常制造，使c轴平行于系统的光轴，因此垂直于窗户的平面。它还可以在红外区域传输超过7 μm，因此通常用作SWIR区域的首选材料。安多窗采用VUV级材料。由于它具有低折射率，即使不使用AR涂层，它在整个光谱范围内也具有高透射率;增加一个AR涂层，虽然可能提供了这个已经很高的传输改善。MgF₂比熔融二氧化硅更贵。

优化了不同λ区域的AR涂层透射曲线

图1显示了不同窗口选项的传输曲线。其中两个对应于原料氟化镁(MgF₂)和无AR涂层的UV级熔融二氧化硅(FS)基板，其他用于基板两侧都有优化的AR涂层的窗户。所使用的描述性代码的含义见表1。

表1:与图1所示的传输曲线对应的不同类型的可用窗口选项的摘要。底部的符号键总结了所使用的缩写。

窗口类型	1	2	3.	4	5	6
的名字	“宽带可见”	“NUV-Enhanced”	“可见增强”	“bose - einstein”780海里的	“宽带VUV-NIR”	“VUV-UV”
窗口代码xx -直径y-楔形/无楔形	WNxxFS (BB-VS-NR) y	WNxxFS (NUV-ENH) y	WNxxFS (VS-NR-ENH) y	WNxxFS y(780海里)	WNxxFS (BB-VV-NR) y	WNxxMF (VV-UV) y
优化区域	BB从可见光到近红外	增强近紫外辐射	增强的可见光-近红外	波长780nm	BB从真空紫外到近红外	扩展到真空紫外线
材料	UV级熔融石英(FS)					MgF2
涂层	AR两面	AR两面	AR两面	AR两面	底物只有	底物只有
直径选项(xx) (mm)	35 45 50 60(u)	35、45	35 45 50	35、45	35 45 50 60(u)	35、45
楔形闸板选项(y) w型楔形U型无楔形闸板(标准楔形½度)	W / U	你只	W只	W只	W / U	你只

符号键:
紫外线——紫外线,NUV-近紫外线，VIS / VS企业,VUV / VV真空紫外,近红外光谱/ NR近红外线,WN窗口,
掺之二,基于“增大化现实”技术防反射涂层,MgF₂/ MF氟化镁,W挤,U-unwedged,FS-UV级熔融二氧化硅，BB—宽带

窗口代码包含有关直径、使用的材料、传输特性以及是否楔入的信息。例如，一个直径为45毫米的窗口，针对扩展的近红外区域进行了优化，将由UV级熔融二氧化硅组成，从而产生以下窗口代码:

WN45FS (VS-NR-ENH) W

对应的透射曲线如图1所示为实线，并标记为“VIS-NIR增强”。附录b的表3和图3给出了每个窗口的维度数据和楔形特征的摘要。图2总结了构建代码以指定特定窗口的可能选项。本文举例说明了一种窗口，该窗口可与Newton相机一起用于在广阔的可见到近红外范围内进行优化——宽带可见'，并且它被楔入以最小化任何etaloning的机会:相应的新窗口代码将是:'WN45FS (BB-VS-NR) W”。

不同相机的窗口选项

注意，并不是所有可能的窗口特征组合都是可取的，因此并不是所有组合都被提供。附录a的表2给出了每个相机型号的不同窗口选项。一般来说，如果要选择针对特定光谱区域优化QE的传感器，他们也会考虑选择针对同一区域优化的窗口。人们应该参考每个相机的单独规格表，以查看所提供的标准窗口和额外的选项;亦请参阅本技术说明附录A内的表格。标准窗口(S)将满足大多数情况，并已被选择为最广泛的应用程序提供最佳性能。bob综合app官网登录

然而，对于需要特别优化条件的应用程序，其他选项(O)是现成的，bob综合app官网登录无需>客户特殊要求(CSR)。中提供了这些选项摄像头窗口补充规格表．在极少数需要特定窗口性能的剩余情况下，这些将通过CSR流程处理。在某些情况下，由于技术原因，在特定的摄像机上安装特定的窗户是不可行的，这些在表2附录a中被标记为“不适用”(n/a)。例如，由于机械限制，直径为60毫米的楔形窗户不能安装在标准的iKon-L摄像机上。类似地，另一个例子是，将一个为“nuv增强”区域优化的窗口放在iDus前置照明(FI)相机上，将与整体灵敏度不匹配。

特殊要求(CSR)

客户特殊请求(CSR)流程仍然可用于少数窗口的服务请求，这些窗口不太可能包含在本文概述的窗口中。例如，对波长有特殊要求的应用领域是玻色-爱因斯坦凝聚分析。前面提供了两个特定的窗口选项，即“玻色-爱因斯坦780nm”窗口，用于最常用的波长，以及“NUV增强”窗口，用于优化UV中的几个波长，如369和421 nm。值得注意的是，“VIS-NIR增强”窗口可用于670、767、780和850 nm的多个波长。但是，如果没有具有必要需求的窗口，那么应该遵循标准的CSR流程，并概述特定的需求。

OEM客户

对于OEM客户，如果需要一个可选窗口，OEM销售工程师应请求一个唯一的摄像头代码。

选择窗口的步骤:

• 确定最优吞吐量的波长区域或感兴趣的区域。
• 参考传输曲线-图1 -不同的窗口选项。
• 考虑窗口与传感器QE的最佳组合，针对为优化吞吐量而选择的光谱区域-请参阅规格表中的QE曲线。
• 请参阅附录A中的表2，以了解正在考虑的特定相机型号的各种可用选项。
• 订购,
• 如果需要的窗口是标准(S)窗口-然后根据规格表选择相机型号。
• 如果需要另一个窗口选项(O)-然后在订单上需要一个单独的行项目，详细说明摄像机规格表中提供的选项。在构建订单或报价时，与选项对应的单独行项目可以自动输入。
• 如果所需的窗口不是标准(S)或选项(O)-那么CSR就需要提高了。在提出CSR请求和创建CSR票据时，应概述具体需求。建议在这一点上与应用程序专家讨论细节。bob综合app官网登录

附录A

下载附录A:摄像头窗口表

附录B:不同摄像头窗口的尺寸数据

不同相机的(a)无楔窗和(b)楔形窗的尺寸示意图。(AR涂层:内径φ1，外径φ2)

表3:每个相机系列的关键尺寸数据摘要

1	2	3.	Unwedged	挤			AR涂层(如果存在)
	直径	距离(赢到传感器)	厚度	楔角	厚的边缘	薄的边缘	内直径	外直径
相机模型	DIA(毫米)	D(毫米)	T	θ°	T1	T2	AR - φ1(mm)	AR - φ2(mm)
iXon DU897	35	5.55	1．5	0．5	1．8	1．5	25.4	33
iXon DU888	35	5.55	1．5	0．5	1．8	1．5	25.4	33
iXon DU860	35	5.55	1．5	0．5	1．8	1．5	25.4	33
iXon超	35	5.50	1．5	0．5	1．8	1．5	25.4	33
iKon-M	35	4.15	1．5	0．5	1．8	1．5	25.4	33
克拉拉	35	5.54	1．5	0．5	1．8	1．5	25.4	33
iKon-L	60	6.70	2．3	无楔形选项			40	44
Neo	45	5.74	2.5	0．5	1.9	1．5	36	40
Zyla	45	4.91	2.5	无楔形选项			36	40
牛顿	45	7.14	1．5	0．5	2.6	2．2	36	40
iDus	45	6.64	1．5	0．5	2.6	2．2	36	40
iVac	45	4.11	1．5	0．5	2.6	2．2	36	40
Newton-BRDD	49.5	7.14	2．3	1．0	2．3	1．4	40	44
iDus-BRDD	49.5	7.14	2．3	1．0	2．3	1．4	40	44
iDus-LDC-DD	49.5	7.14	2．3	1．0	2．3	1．4	40	44
iVac-LDC-BRDD	49.5	7.14	2．3	1．0	2．3	1．4	40	44
iKon-XL	112.3	4.50	6.35	无楔形选项			< 100	106.3
舒鼾	50	4.30	2.5	无楔形选项			40	44
Marana	50	4.30	2.5	无楔形选项			40	44