由于紅外熱成像具有隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)、目標(biāo)識(shí)別能力強(qiáng)、全天候工作等特點(diǎn)，在和民用領(lǐng)域都發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

　　

　　為保證透光率，通常采用硅、鍺或硫?qū)倩衔锏戎瞥傻那嫱哥R，加工成本高且尺寸較大，顯著增加成像系統(tǒng)的體積和重量。研究人員通過(guò)在平面透鏡上構(gòu)造一系列直徑8μm、高度不同的微結(jié)構(gòu)，形成多級(jí)衍射透鏡。該透鏡使透射光發(fā)生衍射，產(chǎn)生光路偏折而聚焦。模擬結(jié)果證實(shí)該透鏡聚光效率較高，像差與傳統(tǒng)透鏡相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)中制作了2個(gè)多級(jí)衍射透鏡試樣，并安裝在兩臺(tái)商用長(zhǎng)波紅外相機(jī)上，以驗(yàn)證其實(shí)際成像效果。

　　

　　結(jié)果表明，該成像系統(tǒng)的空間分辨率優(yōu)于170μm，角度分辨率約0.013°。采用高折射率硅平面透鏡和16個(gè)高度不同的微結(jié)構(gòu)組成的多級(jí)衍射透鏡，在長(zhǎng)波紅外波段的平均聚光效率達(dá)到71%。

　　這種多級(jí)衍射透鏡厚度低至10μm，重量?jī)H為傳統(tǒng)光學(xué)透鏡的1/100，制造工藝簡(jiǎn)單、成本較低，有望用于新型儀、航電設(shè)備或裝備等。