短波红外应用领域大揭秘—天文领域 - 海洋天文学观测

SWIR波段是高光谱成像的关键，这是因为该波段可以提供极具价值的定量信息，例如食品、植物、人体组织、药物粉末等有机物和无机物中水、脂肪、脂质和蛋白质的含量，以及塑料、纸张、木材和许多其它材料的关键辨别特性。

& F+ P& }& Z- X" i6 S F

有研究预计将有超过一半的商用多光谱及高光谱成像应用需要鉴别1000~1700nm波段的短波红外（SWIR）光谱数据。

InGaAs成像行业正处于发展的转折时期。目前市场已逐步认识到，SWIR波段高光谱成像仪在众多应用领域的发展前景已超越了军事、遥感及科学技术等传统利基领域。

# M+ C* G }, i1 j) v+ o

在夜里使用短波红外还有一个大的优点。被称为夜间天空辐亮度的大气现象所发出的光照度比星光强5至7倍，这种光照几乎都处在短波红外波长区。所以，有了短波红外相机，再加上这种常常被称为夜气辉的夜间光照度，我们便能够在无月光的夜间很清楚地“看到”目标，并通过网络共享这种图像，因为其他成像器件没法做到这一点。

0 \$ \7 y# m7 a7 M$ c+ H8 R

在近红外、短波红外以及可见光范围可确保提供完美的日间/夜间相机解决方案。具有高分辨率、无光晕以及高灵敏度等优点。使用者可以在无光源的环境下捕获大气中的“夜间光”来获得清晰可视的图像.普通数码相机,不能够提供足够的信息以对某一场景进行全天候、全面、准确、可靠的描述，易造成目标的丢失和误判，所有的成像效果都无法与SWIR镜头技术媲美。

' D( F p) k) w, E" P4 g0 o

短波红外应用：天文

3 V0 R) g$ t# ]

在红外天文领域，受限于红外探测器价格昂贵探测灵敏度低等瓶颈， 国内红外成像天文研究发展较慢。由于大气吸收了红外波段大部分天体辐射，只有几个透明窗口JHK波段。短波红外相机可适用于窗口探测。通过实拍，XenICs提供的用于弱光探测的液氮制冷红外相机，可探测19等星及以上。同时针对天文极低噪声需求增加了CDS功能，开发了针对天文客户使用的应用软件。

1 `/ W; H8 `6 c) ` U- e4 z$ G

看海洋，观测海洋水色和水温

可见光近红外谱段的成像具有“图谱合一”的特点，也就是相机既能获得影像信息，也能同时获得物体的光谱特征信息。

这些“定量化”的图谱信息可用在海洋叶绿素、悬浊物含量、海洋海岸水色等遥感应用中。比如，海水中叶绿素含量增大时，水色一般由蓝色向绿色转变，成像仪提取到海水叶绿素、色素浓度等遥感信息，不仅可以帮助海洋专家准确监测到发生在任何海域的赤潮现象，还可以估计出这片海域的浮游生物量和初级生产力，从而指导渔民出海作业等等。

! z; ?4 v {+ \. L0 R

短波红外辐射由于可以透过薄云层，主要用于可见光近红外探测通道的大气校正。

. e4 k i6 o- L3 V! r, y# _9 c

在太空中观测地表目标时，都得通过地球上厚厚的大气层。

为了准确研究地表目标信息，必须剔除接受到信号中大气成分的影响。

8 R0 K f. _# ~3 O

由于海水在短波红外谱段基本为“零”信号，那么在这个谱段接受到的信号全部为大气成分信号，通过一定的算法计算，就可以将可见光近红外谱段各个探测通道的大气成像信号扣除掉，提高对地表目标提取信号的准确度。

3 _4 K1 y; G% m4 W

地面短波红外成像图

8 Y3 B; l0 x1 |3 G6 S, q+ b

它可以探测水温、海冰和洋流信息，且具备很高的水温变化探测灵敏度，大约是1摄氏度的40分之一，比我国现有的海洋遥感器的探测灵敏度提高了好多倍。

看大气，优化气象预报

4 l, P8 M$ Y0 A0 J$ F

短波相机可以获取被探测对象的偏振信息。

6 D# v$ q# h: |$ i4 A( u

何谓偏振？我们知道，光是一种横波，它有偏振方向，如果放一个偏振片在偏振光前面，和偏振方向平行，透过光最强。而如果和偏振方向垂直，透过光最小，几乎为零。

生活中，应用到光偏振特性的场合很多，如摄影爱好者都熟悉的相机镜头偏振镜用来消除反光，在电影院用偏振镜看立体电影，汽车上使用偏振片降低在夜晚行车时迎面驶来车辆发射出的刺眼灯光等。

/ ]* T0 A- K* L0 J( N" y

由于光的偏振特性对大气粒子特性（形状、大小和组成）具有独特敏感性，这个优势可以帮助研究人员对大气气溶胶和云粒子的尺寸大小、形状、光学厚度等微观特性和云的关键性能参数开展定量化研究，对气象预报、气候预测有很重要价值。

- Q# _% C7 y+ ~ B8 j$ J+ m3 u

百姓们都关心，它能看到雾霾吗？回答是肯定的。它可以获取到雾霾的位置信息以及严重程度。

# o8 _% T" R6 \1 Q) [

云的偏振成像对比（右为偏振图像）

/ e8 b$ @9 _& m, T0 n7 h

由于短波红外具有穿透雾霾、夜视和低光照环境成像能力、对水分敏感，成像分辨率高，成像效果接近可见光等特点，可以应用于暴雨预警、监测、龙卷风观测等场合

中国商用遥感卫星将使用短波红外遥感技术

4 f9 i7 b0 P$ a8 {+ x. M4 R

中国商用遥感卫星组"吉林一号"将使用短波红外遥感技术

0 A$ ^2 x2 g6 p2 o3 S

“吉林一号”这双“天空之眼”，主要为政府部门、行业用户提供遥感数据和产品服务。目前“吉林一号”已有８颗卫星在轨，三颗刚发射的卫星正在调试中。在今年即将发射的10颗“吉林一号”卫星上应用了最新技术——短波红外遥感技术。

, ~: }4 ]" W3 V- L; z

' l& a" z0 h7 S, t- @/ [% D

以下推荐短波红外产品：

以下是(泰和)短波红外镜头型号供大家选型参考：

% ~2 y2 W& s9 G

$ G, C6 z- T. }( ^- K , s' c6 g! e1 k- `