四象限光电探测器电路的设计方案
四象限光电探测器的电路设计方案
一、原理
四象限光电探测器实际由四个光电探测器构成，每个探测器一个象限，目标光信号经光学系统后在四象限光电探测器上成像，如图1。一般将四象限光电探测器置于光学系统焦平面上或稍离开焦平面。当目标成像不在光轴上时，四个象限上探测器输出的光电信号幅度不相同，比较四个光电信号的幅度大小就可以知道目标成像在哪个象限上（也就知道了目标的方位），若在四象限光电探测器前面加上光学调制盘，则还可以求出像点偏离四象限光电探测器中心的距离或θ角来。
图1 目标在四象限光电探测器上成像
图2方位探测器原理框图。
信号通过放大和调理后由由A/D转换器（本系统中采用ADS7864）采样转换成数字量送入单片机，由单片机处理后得到目标的方位，并根据实际系统的需要输出方位控制指令。
二、电路设计
根据实际系统的需要，A/D转换器用ADS7864，单片机用最常见的89C51。
这里对ADS7864作一介绍。ADS7864是TI公司生产的12bit高性能模数转换器，片上带2.5V 基准电压源，可用作ADS7864的参考电压。每片ADS7864实际由2个转换速率为500ksps
的ADC构成，每个ADC有3个模拟输入通道，每个通道都有采样保持器，2个ADC组成3对模拟输入端，可同时对其中的1～3对输入信号同时采样保持，然后逐个转换。由于6个通道可以同时采样，很适合用来转换四象限光电探测器的4路光电信号，剩下2个通道作系统扩展用。
*下面主要介绍电路中的信号采样转换和处理部分。
ADS7864前端调理电路
模数转换器的前端调理电路缩放和平移要采样的信号，通过调理后的信号适合A/D转换器的模拟输入要求。图3是ADS7864一个输入通道的前端调理电路，
图3 ADS7864前端调理电路
ADS7864模拟输入通道的+IN和-IN的最大电压输入范围为-0.3V～+5.3V（ADS7864 +5V供电）。图3的电路中使用了2个运放，A1用作跟随器，用来缓冲ADS7864输出的2.5V基准电压源；A2和四个电阻构成了信号调理网络，适当配置R1～R4电阻可以实现对输入信号Vi的缩放和平移以适合ADS7864模拟通道的输入要求。+IN端的输入电压表示如下：
ADS7864与单片机连接电路
ADS7864转换后的结果通过DB0～DB15输出，若将BYTE引脚接高电平，则每个结果分两个字节从DB0～DB7读出，用8位的单片机读取非常的方便。为了避免89C51对ADS7864的干扰，用一片74HC244缓冲器来连接89C51的P0口和ADS7864的DB0～DB7，控制ADS7864的信号/HOLDA～/HOLDC、A0～A2也是通过89C51的P0口输出，用一片74HC373来锁存这些控制信号。图4是89C51与ADS7864的连接电路图，其中略去了其它的一些电路连接。
图4 ADS7864与89C51的连接
系统采用89C51的P2.7寻址ADS7864，地址为8000H，同时用这个地址信号配合89C51的/WR和/RD信号作74HC244和74HC373的使能信号。要求当89C51的/RD=0,P2.7=1时才开启74HC244，读取ADS7864的转换结果；当89C51的/WR=0,P2.7=1时74HC373才锁存89C51 P0口上的数据信号，实现往ADS7864的控制端写数据，其它时候74HC244和74HC373都是关闭的，这样避免了89C51 P0口上的其它信号对ADS7864的干扰。采用锁存器74HC373来连接89C51和ADS7864的原因是为了在ADS7864转换数据的时候保持/HOLDA～/HOLDC、A0～A2端的电平保持不变，免得影响ADS7864转换数据的精度。74HC244和74HC373的使能信号真值表如下：
根据真值表，可以用图4中的逻辑电路来实现这两个使能信号。系统的最终目标就是获取数据，然后计算得出结果。89C51控制ADS7864转换和读取转换结果的代码如下：
启动转换后，在读取数据前需要延迟的指令周期数需根据89C51和ADS7864的运行速度来决定。有关计算目标方位的代码和算法这里就不再叙述。
三、结束语
使用本文提出方案设计的方位探测仪器具有简单有效、灵活易扩展、体积小、使用方便等特点，可以应用在很多需要测量目标方位的领域。
四象限光电探测器电路的设计方案
四象限光电探测器的电路设计方案 一、原理 四象限光电探测器实际由四个光电探测器构成，每个探测器一个象限，目标光信号经光学系统后在四象限光电探测器上成像，如图1。一般将四象限光电探测器置于光学系统焦平面上或稍离开焦平面。当目标成像不在光轴上时，四个象限上探测器输出的光电信号幅度不相同，比较四个光电信号的幅度大小就可以知道目标成像在哪个象限上（也就知道了目标的方位），若在四象限光电探测器前面加上光学调制盘，则还可以求出像点偏离四象限光电探测器中心的距离或θ角来。 图1 目标在四象限光电探测器上成像 图2方位探测器原理框图。 信号通过放大和调理后由由A/D转换器（本系统中采用ADS7864）采样转换成数字量送入单片机，由单片机处理后得到目标的方位，并根据实际系统的需要输出方位控制指令。 二、电路设计 根据实际系统的需要，A/D转换器用ADS7864，单片机用最常见的89C51。 这里对ADS7864作一介绍。ADS7864是TI公司生产的12bit高性能模数转换器，片上带2.5V 基准电压源，可用作ADS7864的参考电压。每片ADS7864实际由2个转换速率为500ksps
的ADC构成，每个ADC有3个模拟输入通道，每个通道都有采样保持器，2个ADC组成3对模拟输入端，可同时对其中的1～3对输入信号同时采样保持，然后逐个转换。由于6个通道可以同时采样，很适合用来转换四象限光电探测器的4路光电信号，剩下2个通道作系统扩展用。 *下面主要介绍电路中的信号采样转换和处理部分。 ADS7864前端调理电路 模数转换器的前端调理电路缩放和平移要采样的信号，通过调理后的信号适合A/D转换器的模拟输入要求。图3是ADS7864一个输入通道的前端调理电路， 图3 ADS7864前端调理电路 ADS7864模拟输入通道的+IN和-IN的最大电压输入范围为-0.3V～+5.3V（ADS7864 +5V供电）。图3的电路中使用了2个运放，A1用作跟随器，用来缓冲ADS7864输出的2.5V基准电压源；A2和四个电阻构成了信号调理网络，适当配置R1～R4电阻可以实现对输入信号Vi的缩放和平移以适合ADS7864模拟通道的输入要求。+IN端的输入电压表示如下：
光电探测器列表
紫外探测器：碳化硅（SiC）材质，响应波段200-400nm。应用：火焰探 测和控制、紫外测量、控制杀菌灯光、医疗灯光的控制等。———————————————————————————————————————————— 可见光探测器：硅（Si）材质，响应波段200-1100nm。有室温、热电制 冷两种形式，可以带内置前放，有多种封装形式可选。主要用在测温、 激光测量、激光检测、光通信等领域。 ———————————————————————————————————————————— 红外探测器（1）：锗（Ge）材质，响应波段0.8-1.8um，有室温、热电制 冷、液氮制冷三种形式，可以带内置前放，有多种封装形式可选。主要 应用在光学仪表、光纤测温、激光二极管、光学通信、温度传感器等 ———————————————————————————————————————————— 红外探测器（2）：铟钾砷（InGaAs）材质，响应波段0.8-2.6um，波段内 可以进行优化。有室温、热电制冷、液氮制冷三种形式，可以带内置前 放，可以配光纤输出，多种封装形式可选。主要应用在光通信、测温、 气体分析、光谱分析、水分分析、激光检测、激光测量、红外制导等领 域。 ———————————————————————————————————————————— 红外探测器（3）：砷化铟（InAs）材质，响应波段1-3.8um，有室温和热 电制冷两种，可以配内置前放，多种封装形式可选。主要用于激光测量、 光谱分析、红外检测、激光检测等领域。
红外探测器（4）：锑化铟（InSb）材质，响应波段2-6um，液氮制冷， 可以带内置前放，多种封装形式可选。主要应用在光谱测量、气体分析、 激光检测、激光测量、红外制导等领域。———————————————————————————————————————————— 红外探测器（5）：硫化铅（PbS）材质，响应波段为1-3.5um，有室温和 热电制冷两种，可以带内置前放，多种封装形式可选。主要应用在NDIR 光谱学、光学测温、光谱学、湿气分析，火焰探测、火星探测等。———————————————————————————————————————————— 红外探测器（6）：硒化铅（PbSe）材质，响应波段为1-4.5um，有室温 和热电制冷两种，可以带内置前放，多种封装形式可选。主要应用在 NDIR光谱学、光学测温、光谱学、湿气分析，火焰探测、火星探测等。———————————————————————————————————————————— 红外探测器（7）：碲镉汞（HgCdTe）材质探测器：响应波段2-26um， 可以对不同的波段进行优化，分为光伏型和光导型，探测率高，响应时 间快，有室温、热电制冷、液氮制冷三种形式可选。———————————————————————————————————————————— 雪崩光电探测器（APD）：主要有硅、锗、铟钾砷三种材质，多种封 装形式可选。主要应用于光通信、遥感技术、功率测量、红外线测量、 温度测量、光通信、光谱仪，激光测距等领域。
四象限探测器光斑中心定位算法研究
万方数据
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四象限探测器光斑中心定位算法研究 作者：陈梦苇， 杨应平， 贾信庭， 冷芬， CHEN Mengwei， YANG Yingping， JIA Xinting， LENG Fen 作者单位：陈梦苇,杨应平,贾信庭,CHEN Mengwei,YANG Yingping,JIA Xinting(武汉理工大学理学院 武汉430070)， 冷芬,LENG Fen(华为武汉研究所 武汉430074) 刊名： 武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 英文刊名：Journal of Wuhan University of Technology(Transportation Science & Engineering) 年，卷(期)：2013,37(5) 参考文献(8条) 1.王庆友光电技术 2006 2.杨翠;邹建;刘得志四象限光电探测器定位误差分析[期刊论文]-传感器与微系统 2009(05) 3.匡萃方;冯其波;刘 斌背景光对四象限探测器干扰的研究[期刊论文]-激光与红外 2004(06) 4.张鹏炜;张智诠;谢劲冰一种基于四象限探测器的深孔直线度测量方法的研究[期刊论文]-光学技术 2007(05) 5.徐代升四象限探测系统信号光斑的优化设计[期刊论文]-湖南理工学院学报（自然科学版） 2007(01) 6.马育锋;龚沈光基于MSP430单片机的多路信号采集系统[期刊论文]-武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2009(02) 7.胡贤龙;周世椿几种四象探测器测角算法的分析研究 2007(06) 8.TAN Qianli The application of quadrant photodetector module on laser guidance technol[期刊论文]-Semicondutor Optoelectronics 2005(02) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/452608918.html,/Periodical_whjtkjdxxb201305051.aspx
四象限探测器在太阳能电池板自动追踪系统中的 应用
四象限探测器在太阳能电池板自动跟踪系统中的应用 摘要：采用四象限探测器作为前端探测单元,介绍了利用光电技术、电子技术、自动控制技术以及精密的步进系统实现了太阳能板自动跟踪瞄准系统中的四象限探测器的应用设计。 Abstract：Adapt the four quadrant detector as the front detector .Introduced the steeping system based on optoelectronic technology, electronic technology, automatic control technology .Realized the designation of the automatic tracking system of solar panels.
目录 第一章应用背景 (3) 第二章名词解释 (3) 2.1 四象限探测器 (3) 2.2 步进电机 (5) 第三章系统的工作原理 (5) 3.1 系统工作过程 (5) 3.2 传感器工作原理 (6) 3.3 探测器放大器基本原理图 (8) 第四章系统的电路设计 (9) 第五章系统控制程序设计 (10) 第六章问题和缺陷 (11) 第七章结束语 (12)
一、四象限探测器在太阳能电池板自动跟踪系统中的应用背景： 太阳能热发电和太阳能光伏发电是目前利用太阳能发电的两种主要形式。光热是通过聚光加热介质, 推动燃气轮机做功发电。而光伏发电则通过太阳光照射光电池板将光能直接转化为电能。由于太阳能辐射到地球表面的能量密度比较低, 无论是对于太阳能光伏发电还是太阳能热发电, 能否经济高效利用太阳能的关键在于太阳聚光和跟踪水平的优劣。实验证明在相同条件下, 极轴式太阳能自动跟踪发电的发电量要比固定发电(用太阳能电池板固定朝南安装的方式对太阳能进行采集)提高40% 左右。而采用聚光技术对太阳跟踪又提出了更高的要求.目前主要的跟踪方式是根据地球自转以及GPS进行粗调节，利用光电传感器设计的系统进行精确调节跟踪，本文主要讲述四象限探测器在太阳能电池板自动跟踪系统中的应用。 二、名词解释 2.1、四象限探测器：是把4个性能完全相同的光伏电池板, 按照直角坐标要求排列而成的光伏探测器件, 它们之间有个十字形沟道相隔,如图I所示，其实物图如图II所示。
四象限位置测量系统设计实验
光电系统设计报告 设计题目：四象限位置测量 系统设计实验 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 设计时间： 2017/12/29
1、设计题方案论证； 实验采用激光器作为光源，四象限探测器作为光电探测接收器，根据电子和差式原理，实现可以直观、快速观测定位跟踪目标方位的光电定向装置，是目前应用最广泛的一种光电定向方式。 光发射电路主要由光源驱动器、光源（主要是半导体光源，包括LED、LD 等）、光功率自动控制电路（APC）等部分组成。用NE555组成的脉冲发生电路来驱动650nm的激光器。 四象限位置测量器是以光导模式工作的光伏探测器件。它利用集成电路光刻技术将一个探测器件光敏面窗口分割成4个面积相等、形状相同、位置对称的区域而形成,4个探测区域具有基本相同的性能参数。作为一种常用的位置敏感器件,当入射光点落在器件感光面的不同位置时,四象限探测器输出不同的电信号,通过对此电信号进行处理,可以确定入射光点在感光面上的位置。四象限光电探测器广泛应用于激光准直、测角、自动跟踪等精密光电检测系统中,通过对光斑中心位置的精确定位来检测位移或偏角的大小。 它利用半导体材料吸收光子能量引起的电子跃迁，将光信号转换为电信号。通常是利用集成光路光刻技术将完整的ＰＮ结光电二极管的光敏面分割成几个具有相同形状和面积、位置对称的区域，每个区域可以看作１个独立的光电探测器，其背面仍为一整片。理想情况下每个区域都具有完全相同的性能参量。 影响四象限光电检测系统工作精度的因素主要包括外围大气环境、目标光斑大小和光斑能量分布以及系统本身采用的算法、器件响应差异和噪声所带来的四象限不均匀性。
【CN110086442A】一种四象限探测器信号放大电路【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910331254.4 (22)申请日 2019.04.24 (71)申请人 南京航星通信技术有限公司 地址 210000 江苏省南京市经济技术开发 区恒园路龙港科技园A1栋901室 (72)发明人 潘运滨 (74)专利代理机构 南京禾易知识产权代理有限 公司 32320 代理人 张松云 (51)Int.Cl. H03F 3/68(2006.01) H03G 9/00(2006.01) (54)发明名称一种四象限探测器信号放大电路(57)摘要本发明涉及一种四象限探测器信号放大电路，包括四象限探测器，还包括与所述四象限探测器依次连接的跨阻放大器、电压放大电路和限幅放大电路，所述四象限探测器的四象限经光电转换后的电流输出信号分别传输至跨阻放大器、电压放大电路和限幅放大电路进行信号放大。首先采用跨阻放大器，通过交流耦合，限制光电二极管的直流噪声，运算放大器正向端电阻用于补偿光电二极管漏电流，与其并联的电容用于消减电阻热噪声，提高信噪比；再通过电压放大电路的反馈网络控制信号的放大倍数，最后通过限幅放大电路，采用宽带高增益限压放大器实现限幅放大并通过反馈网络决定放大倍数，实现高增益 和高带宽的效果。权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 110086442 A 2019.08.02 C N 110086442 A
权 利 要 求 书1/2页CN 110086442 A 1.一种四象限探测器信号放大电路，包括四象限探测器，其特征在于：还包括与所述四象限探测器依次连接的跨阻放大器、电压放大电路和限幅放大电路，所述四象限探测器的四象限经光电转换后的电流输出信号分别传输至跨阻放大器、电压放大电路和限幅放大电路进行信号放大。 2.根据权利要求1所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：所述跨阻放大器由光电二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻Rf、电容Ci、电容CI、电容C2、电容Cf和运算放大器A1组成，所述四象限探测器的偏置电压输入光电二极管D1的正极，光电二极管D1的负极分别连接电阻R1、电容Ci和电容CI的一端，电容CI的另一端连接运算放大器A1输入端负极，电阻R1、电容Ci的另一端接地，所述电阻R2和电容C3并联后一端连接运算放大器A1输入端正极，另一端接地，所述电阻Rf和电容Cf并联后连接在运算放大器A1输入端负极和输出端的两端，所述运算放大器A1输出端连接电压放大电路。 3.根据权利要求2所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：所述电压放大电路包括高速运算放大器D2，电阻R12至电阻R15，电容C34至电容C41，所述高速运算放大器D2的型号为ADA4899，所述运算放大器A1的输出端连接高速运算放大器D1输入端正极，高速运算放大器D2输入端正极经电阻R15接地，所述电阻R12、电阻R13和电容C34组成反馈网络电路，电阻R12和电容C34并联后一端连接高速运算放大器D2的反馈端，另一端分别连接电阻R13和高速运算放大器D2的输入端负极，所述电容C38、电容C39、电容C40和电容C41的一端连接运算放大器D2电压端负极，电容C35和电容C36的一端连接运算放大器D2电压端正极和DISB 端，电阻R14的一端连接运算放大器D2输出端，电阻R14、电阻R13、电容C35、电容C36、电容C38至电容C41的另一端接地，所述运算放大器D2输出端经电容C37连接限幅放大电路。 4.根据权利要求1所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：所述限幅放大电路包括宽带高增益限压放大器U3、电阻R25至电阻R33，电容C61至电容C67和SAM接头，所述宽带高增益限压放大器U3的型号为OPA699，所述电阻R27和电容C62并联后一端连接宽带高增益限压放大器U3输入端负极和电阻R28的一端，另一端连接宽带高增益限压放大器U3输出端，所述电阻R29、电容C65、电容C66和电阻R32的一端连接宽带高增益限压放大器U3电压端负极，所述电阻R32的另一端、电阻R33和电容C67的一端连接宽带高增益限压放大器U3低电位端，所述电阻R25、电阻R26和电容C61的一端连接宽带高增益限压放大器U3高电位端，电阻R26的另一端、电容C63和电容C64的一端连接宽带高增益限压放大器U3电压端正极，宽带高增益限压放大器U3输出端经电阻R30连接SAM接头，所述电阻R31的一端连接电阻R29，电阻R31、电阻R28、电阻R25、电阻R33、电容C61、电容C63至电容C67的另一端接地。 5.根据权利要求2所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：所述电阻R1为限流电阻，所述电容Ci为寄生输入总电容，电容CI为交流耦合电容，运算放大器A1低频段的噪声电压增益为1+电阻Rf值/电阻R1值，运算放大器A1高频段的噪声电压增益为1+(电容Ci值//电容Cl值)/电容Cf值。 6.根据权利要求1所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：还包括电源电路和与所述电源电路连接的低噪声稳压电路，用于给信号放大电路提供电源，所述电源电路包括型号为LT1931负输出稳压器和型号为MP1593降压型电源模块，所述负输出稳压器用于将外部12V电源电压转换为-6V电压输出，所述降压型电源模块用于将外部12V电源电压转换为5V电压输出，所述低噪声稳压电路采用型号为Tps7a4700和Tps7a3301的低压降线性稳压 2
四象限探测系统信号光斑的优化设计
四象限探测系统信号光斑的优化设计 徐代升 （湖南理工学院物理与电子信息系，湖南 岳阳 414006） 摘 要：分析了四象限探测系统角误差形成的原理。深入研究了探测器角误差形成原理与光斑位置、大小和探测器面积的关系，证明光斑半径r 小一些有利于提高误差信号x U 、y U 的测量精度，r 大一些则有利用扩展x U 、y U 的测量线性区。从与误差信号测量误差关联的原理误差及与信噪比SNR 有关系统误差出发，提出了光斑大小优化设计的问题，得出实际设计的光斑大小稍大于探测器有效半径的1/2有助于改善系统性能，并通过相关系统研制稳定性跟踪试验给予验证。 关键词：光电探测；四象限探测器；误差信号；光斑大小 中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1672-5298(2007)01-0050-04 Optimal design for signal light spot of detecting systems with quadrant detectors XU Dai-sheng ( Dept. of Physics & Electronic Information, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China ) Abstract ： The relationship between angle errors outputting from a quadrant detector and its area and location, size of light spot was analyzed deeply, which shows that the shorter radius of light spot the better testing precision of angle errors, and the longer radius of light spot the bigger linearity span of angle errors. In terms of the testing error of angle error containing both principle error and systematic error related to SNR , the optimal designed size of light spot helps to improve the performance of detecting systems with quadrant detectors. Key words ： optoelectronic detection ；quadrant detector ；error signal ；size of light spot 在空间卫星光通信ATP 技术[1]、现代原子力显微镜（AFMs ）的悬臂（cantilever ）位置探测[2]、激光准直对中[3]、激光自动跟踪[4][5]、激光制导[6]中广泛采用四象限探测器（QD ）对目标的方位信息进行探测。光学跟踪中普遍采用三大位置传感器实现对目标的定位跟踪[7]，它们是四象限探测器、横向效应光电探测器（Lateral Effect Detectors ）和多元探测器如CCD 。和另外两类探测器相比，采用QD 的优点是高分辨率、刚性好、配套电子线路简单，缺点是它不能分辨是来自目标和背景的反射，而只能探测到探测器光敏面上光强分布的中心，当目标背景对比度不足够高时，这可能导致定位跟踪误差。为了提高探测系统目标方位信息的探测能力，本文依据四象限探测器误差信号的形成原理，深入研究了其与光斑位置、大小和探测器面积的关系，并从与误差信号测量误差关联的原理误差和考虑信噪比SNR 影响的系统误差出发，提出并分析了信号光斑大小优化设计的问题。 1 误差信号形成的基本原理 四象限探测器是把四个性能相同的探测器按照直角坐标的要求排列成四个象限做在同一芯片上，中间有十字形沟道隔开。四象限探测器给出位置误差信号的原理如图1所示。图中R 为四象限探的半径，r 为光斑的半径，x 为水平方向位移，y 为俯仰方向的位移，A 、B 、C 、D 代表QD 光敏面的四个部分（象限），四象限探测器的分界线与直角坐标轴重合。每个象限都 收稿日期：2006-09-30 作者简介：徐代升（1968- ），男，湖南常德人，工学博士，高级工程师。主要研究方向：激光及光电测量技术。 第20卷 第1期 湖南理工学院学报（自然科学版） Vol.20 No.12007年3月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology (Natural Sciences) Mar.2007 D C B A Y X (x ,y ) 2r 2R
光电探测器的选择
要正确选择光电探测器，首先要对探测器的原理和参数有所了解。 1.光电探测器 光电二极管和普通二极管一样，也是由PN结构成的半导体，也具有单方向导电性，但是在电路中它不作为整流元件，而是把光信号转变为电信号的光电传感器件。 普通二极管在反向电压工作时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相较大，以便接收入射光。光电二极管在反向电压工作下的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增加到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换为电信号，称为光电传感器件。 2.红外探测器 光电探测器的应用大多集中在红外波段，关于选择红外波段的原因在这里就不再冗余了，需要特别指出的是60年代激光的出现极大地影响了红外技术的发展，很多重要的激光器件都在红外波段，其相干性便于移用电子技术中的外差接收技术，使雷达和通信都可以在红外波段实现，并可获得更高的分辨率和更大的信息容量。在此之前，红外技术仅仅能探测非相干红外辐射，外差接收技术用于红外探测，使探测性能比功率探测高好几个数量级。另外，由于这类应用的需要，促使出现新的探测器件和新的辐射传输方式，推动红外技术向更先进的方向发展。 红外线根据波长可以分为近红外，中红外和远红外。近红外指波长为—3微米的光波，中红是指3—20微米的光波，远红外是指20—1000微米的波段。但是由于大气对红外线的吸收，只留下三个重要的窗口区，即1—3,3—5和8—14可以让红外辐射通过。因为有这三个窗口，所以可以被应用到很多方面，比如红外夜视，热红外成像等方面。 红外探测器的分类： 按照工作原理可以分为：红外红外探测器，微波红外探测器，玻璃破碎红外测器，振动红外探测器，激光红外探测器，超声波红外探测器，磁控开关红外探测器，开关红外探测器，视频运动检测报警器，声音探测器等。 按照工作方式可以分为：主动式红外探测器和被动式红外探测器。 被动红外探测器是感应人体自身或外界发出的红外线的。主动式红外探测器一般为对射，红外栅栏等，是探测器本身发射红外线。 按照探测范围可以分为：点控红外探测器，线控红外探测器，面控红外探测器，空间防范红外探测器。 点源是探测元是一个点。用于测试温度，气体分析和光谱分析等 线阵是几个点排成一条线。用于光谱分析等 面阵是把很多个点源放在仪器上形成一个面。主要用于成像。 四象限是把一个点源分成四个象限。用于定位和跟踪。