เลนส์ซิลิคอน (เลนส์ Si) สำหรับการใช้งานอินฟราเรด

เลนส์ซิลิคอนเป็นเลนส์ออปติคอลที่ทำจากซิลิคอน ซิลิคอน (Si) เป็นวัสดุผลึกที่นิยมใช้ในระบบออปติคอลอินฟราเรดที่ทำงานในช่วงคลื่นความถี่ 3 ถึง 5 ไมโครเมตร ดัชนีหักเหของซิลิคอนอยู่ใกล้เคียง 3.4 ตลอดช่วงคลื่น และมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับวัสดุอินฟราเรดทั่วไป โดยมีค่าเพียงครึ่งหนึ่งของเจอร์มาเนียม (Ge), แกลเลียมอาร์เซนิก (GaAs) และซิงค์เซไทต์ (ZnSe) ดังนั้นวัสดุซิลิคอนจึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับระบบที่คำนึงถึงน้ำหนัก นอกจากนี้ซิลิคอนยังแข็งกว่าและราคาถูกกว่าวัสดุอินฟราเรดทั่วไปส่วนใหญ่ ซึ่งช่วยลดต้นทุนวัสดุแต่ในขณะเดียวกันก็เพิ่มต้นทุนการผลิต

ซิลิคอนเหมาะสำหรับใช้งานในย่านอินฟราเรดกลาง (MWIR) แต่เนื่องจากการดูดซับที่รุนแรงเหนือ 6 ไมครอน จึงไม่เหมาะสำหรับใช้งานในย่านอินฟราเรดไกล (LWIR) นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นวัสดุรองรับกระจกสำหรับงานเลเซอร์ได้ เนื่องจากมีคุณสมบัติการนำความร้อน น้ำหนักเบา และความแข็ง

ความยาวคลื่นอินฟราเรดสามารถผลิตเลนส์ซิลิโคนรูปทรงต่างๆ ได้หลากหลายด้วยพื้นผิวเรียบ พื้นผิวเว้า พื้นผิวนูน พื้นผิวแอสเฟอริก และพื้นผิวเลี้ยวเบน.ซิลิคอนเป็นวัสดุที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับระบบที่ทำงานในช่วงสเปกตรัม 3-5 ไมโครเมตร โดยการเคลือบสารป้องกันแสงสะท้อน (AR coating) จะช่วยเพิ่มค่าการส่งผ่านแสงเฉลี่ยได้ถึง 98% นอกจากนี้ เรายังสามารถเคลือบพื้นผิวเลนส์ด้วยสารเคลือบคล้ายเพชร (DLC coating) หรือสารเคลือบทนทานสูง (HD coating) เพื่อเพิ่มการป้องกันรอยขีดข่วนและแรงกระแทกได้อีกด้วย

ความยาวคลื่นอินฟราเรดผลิตเลนส์ซิลิโคนทรงกลมและทรงไม่กลมคุณภาพสูงตามสั่ง ซึ่งสามารถปรับโฟกัสหรือกระจายลำแสงที่เข้ามาให้ตรงตามความต้องการเฉพาะของระบบอินฟราเรดได้