長波紅外成像運用光電技術以被動的方式探測物體所發出的紅外輻射，算出物體外表每一點的溫度，以不同的顏色來顯現不同的溫度，從而轉換為可供人類視覺分辨的圖像和圖形。紅外熱成像儀能夠打破人類視覺障礙，能在*黑暗的環境下探測到物體，即便在有煙霧、粉塵的狀況下也可完成探測，且不需求光源照明，因而能夠全天候運用。
由于紅外熱成像具有蔭蔽性好、抗干擾性強、目的辨認才能強、全天候工作等特性，在和民用范疇都發揮著越來越重要的作用。
為保證透光率，通常采用硅、鍺或硫屬化合物等制成的曲面透鏡，加工本錢高且尺寸較大，顯著增加成像系統的體積和重量。研討人員經過在平面透鏡上結構一系列直徑8μm、高度不同的微構造，構成多級衍射透鏡。該透鏡使透射光發作衍射，產生光路偏折而聚焦。模仿結果證明該透鏡聚光效率較高，像差與傳統透鏡相當。實驗中制造了2個多級衍射透鏡試樣，并裝置在兩臺商用長波紅外相機上，以考證其實踐成像效果。
結果標明，該成像系統的空間分辨率優于170μm，角度分辨率約0.013°。采用高折射率硅平面透鏡和16個高度不同的微構造組成的多級衍射透鏡，在長波紅外波段的均勻聚光效率到達71%。
這種多級衍射透鏡厚度低至10μm，重量僅為傳統光學透鏡的1/100，制造工藝簡單、本錢較低，有望用于新型夜視儀、航電設備或單兵配備等。
