SWIR-短波红外
红外探测器有哪些型号
红外探测器有哪些型号 如今，随着入侵者的反侦测技术手段的不断提高，从而对探测器的要求也越来越高，红外探测器市场竞争也越来越激烈，那么红外探测器可以分为哪些型号呢？主要工作原理及特性如何呢？如何选择适合的红外探测器呢？ 1.接近探测器：当入侵者接近它时能触发报警的探测装置。在接近探测器中，通常有一个高频率的LC震荡电路，震荡电路的LC回路通过导线连通到外部的金属部件上。当人体靠近时，通过空间的电磁偶合，会改变LC回路的谐振频率，引起震荡频率改变，探测器的检测电路能够识别这种频率的改变而发出警示信号。接近探测器比较适用于室内，如对写字台、文件柜、保险柜等一些特殊物件提供保护，也可以用于对门窗的保护。通常被保护的物件是金属的，实际上可以构成保护电路的一部分，因而只要有人试图破坏系统时，就会立即触发报警。
2.移动/震动探测器：能够探测固定物体位置被移动的传感器称为移动探测器。其实运动是无处不在的，地球在转动，地球上的任何东西都在“移动”，这里所要探测的其实是相对的移动，比如放置在桌面上的物体被移开了桌面、停放的车辆被开动或搬动了等等。移动探测器材适用于如文件柜、保险箱等贵重、机要特殊物件的保护，也适宜于与其他系统结合使用，来防止盗贼破墙而入。移动探测器的有效性与应用的正确与否有很大关系。它常常用来对某些一般情况下有人员在活动的保护区内的特殊物件提供保护。 3.被动式红外探测器：利用“黑体辐射”的物理学原理：只要物体的温度高于零度，就会不停地向四周辐射光线，辐射的光线波长与物体的温度相关。人体在正常体温下，能够发射出远红外线，肉眼不能够看到它，但通过红外线传感器就可探测到这种远红外线，因此能够发现入侵者。这种探测器的核心部件是热释电红外探测元件，配置上用透明塑料制成的“菲聂尔”透镜，就能够对一定的空间范围进行监控，安装方便、灵敏度高、不需要辅助光源、耗电少，而且成本
红外对射探测器安装常识
红外对射探测器安装常识 一、红外对射探测器的安装比起被动红外探测器而言，难度要大一点，但也只是略微复杂而已。但是只要您对接线方式、位置确定、调试应该有足够的了解，并参照说明书谨慎进行，相信不会有问题。 红外对射探测器主要由防护盖、安装座、防拆开关、红外透光片、电路板、界线座、调整开关、外壳等组成，并没有想象的复杂。我们在安装前，最好能按照设计图用铅笔或其他工具实现画好安装的位置（或把红外对射探测器放在安装地勾画出轮廓），再用水平仪或其他工具确定安装位置，保证安装的精度和美观。 红外对射探测器的安装方式 ①支柱式安装：比较流行的支柱有圆形和方形两种，早期比较流行的是圆形截面支柱，现在的情况正好反过来了，方形支柱在工程界越来越流行。主要是探测器安装在方形支柱上没有转动、不易移动。除此以外，有广泛的不锈钢、合金、铝合金型材可供选择也是它的优势之一。在工种上的另外一种做法是选用角钢作为支柱，如果不能保证走线有效地穿管暗敷，让线路裸露在空中，这种方法是不能取的。 支柱的形状可以是"1"字形、"z"字形或者弯曲的，由建筑物的特点及防盗要求而定，关键点在于支柱的固定必须坚
固牢实，没有移位或摇晃，以利于安装和设防、减少误报。； ②墙壁式安装：现在防盗市场上处于技术前沿的主动红外线探测器制造商，能够提供水平180°全方位转角,仰俯20°以上转角的红外线探测器，如aleph主动红外线探测器ha、abt、abf系列产品，可以支持探头在建筑物外壁或围墙、栅栏上直接安装。 红外对射探测器安装的一般原则 设置在通道上的探测器，其主要功能式防备人的非法通行，为了防止宠物、小动物等引起误报，探头的位置一般应距离地面50 m以上。遮光时间应调整到较快的位置上，对非法入侵作出快速反应。 设置在围墙上的探测器，其主要功能是防备人为的恶意翻越，顶上安装和侧面安装两种均可。 顶上安装的探测器，探头的位置应高出栅栏，围墙顶部25 m，以减少在墙上活动的小鸟、小猫等引起误报。四光束探测器的防误报能力比双光束强，双光束又比单光束强。 侧面安装则是将探头安装在栅栏，围墙靠近顶部的侧面，一般是作墙壁式安装，安装于外侧的居多。这种方式能避开小鸟、小猫的活动干扰。 每一种方式都又他们自己的优点或缺陷，工程商对每一种安装方式都又他们自己的偏爱。用户应根据自己建筑物的特点和防盗要求加以选用。
短波红外InGaAs探测器功能简析
短波红外InGaAs探测器功能简析 红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波，波长在0.75,1000μm之间， 其在军事、通讯、探测、医疗等方面有广泛的应用。目前对红外线的分类还没有统一的标准，各个专业根据应用的需要，有着自己的一套分类体系。一般使用者对红外线的分类为(1)近红外(NIR, IR-A DIN):波长在0.75,1.4μm;(2)短波红外(SWIR, IR-B DIN):波长在1.4,3μm;(3)中波红外(MWIR, IR-C DIN):波长在3,8μm;(4)长波红外(LWIR, IR-C DIN):波长在8,15μm;(5)远红外(FIR):波长在15,1000μm。 根据Maxwell电磁方程，红外线在空气等物质内部和界面传播会发生吸收、反 射和透射等，其中吸收是影响传播的最主要因素。空气中的一些气体分子如CO2、 H2O等有着与其物质分子结构相对应的特征吸收谱线，对某些波长的红外线产生强 烈地吸收，而对另外一些红外线则不产生吸收，从而表现出很高的透射率。大气中对红外辐射吸收比较少的波段称为“大气窗口”，主要包括三个:1,3μm， 3,5μm，8,14μm，图1描述了红外线在大气中传播的透射曲线。 红外探测器 从1800年英国W. Herschel发现红外线到现在已有二百多年历史。人们通过 不断地技术开发和创新，使红外应用从军事国防迅速朝着资源勘探、气象预报、环境监测、医学诊治、海洋研究等关系到国计民生的各个领域扩展。在这些应用中红
外探测又显得特别重要，因为要更好地研究红外线必须先对其进行探测。理论上任何形态的物质只要在红外辐射作用下发生某种性质或物理量的变化，都可以被用来进行红外探测。 目前来说按照工作机理不同, 红外探测器常被分为热探测器和光子型探测器。热探测器利用红外光的热效应及材料对温度的敏感性来测量红外辐射，其原理是热敏材料吸收红外光后温度升高，利用材料的温度敏感特性将温度的变化转变为电信号。目前主要利用温差电效应、热释电效应、金属、气体等热胀冷缩现象、超导体在Tc附近升高温度电阻急剧变化等等。热探测的响应速度较慢，但其波长响应范围宽。光子型探测器是利用光电效应原理设计和制作的，光电效应可分为光电子发射效应、光电导效应、光生伏特效应和光磁电效应。光电子发射效应是指在光辐射作用下产生的光电子逸出被照射材料的表面，称为外光电效应，多发生在金属材料中。光电导效应，光生伏特效应和光电磁效应是在材料内部产生的，电子并不逸出材料的表面，也称为内光电效应。半导体材料具有明显的光电效应，因此大多数的红外探测器都采用了半导体材料制作，其中基于内光电效应，特别是光生伏特效应的半导体红外探测器特别普遍。光生伏特探测器件中包含一个PN结(包括PN同质结型，异质结型，肖特基型等)，在无光照的情况下，结内存在着自建电场，当红外光照到PN结上或附近时，产生的光生载流子在结电场的作用下分别向两边移动，从而在PN结两端形成光生电动势。常见的一些光伏型探测器包括光电池，光电二极管，光电三极管，雪崩探测器，MSM探测器等。 当全面考察半导体红外探测器件发展时，可以看到其表现出从单元到多元、从单色到多色、从线列到面阵的明显趋势。目前应用在军事和民用上的多元探测器阵列有两种显著的系统:扫描系统(scanning systems)和凝视系统(staring systems)。其区别在于扫描系统采用时间延迟积分(TDI)技术，通过串行方式对电信号进行读取;而凝视型系统则直接形成一张二维图像，采用并行方式对电信号进
空间遥感短波红外成像光谱仪的光学系统设计
第３１卷第１２期２００９年１２月 红外技术 ＩｎｆｒａｒｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｂｌ．３１ＮＯ．１２ Ｄｅｃ．２００９空间遥感短波红外成像光谱仪的光学系统设计 王欣，杨波，丁学专，刘银年，王建宇 （中国科学院上海技术物理研究所，上海２０００８３） 摘要：设计了一种短波红外成像光谱仪的光学系统。它采用离轴透镜来校正大视场像差，避免了采用大１２径同心透镜，降低了大１２径透镜获取难度和加工要求，同时校正了狭缝弯曲和畸变；采用两个离轴非球面反射镜作为准直和会聚光学元件，补偿了与波长相关的狭缝弯曲，并减小了残余像差；采用一个色散棱镜来修正非线性色散，满足了光谱分辨率要求，在棱镜背面镀反射膜，简化了结构，减轻了重量。最后给出了各个通道的光谱非线性和光谱弯曲结果。 关键词：短波红外成像光谱仪；离轴校正透镜；色散棱镜；光谱非线性；光谱弯曲 中图分类号：ＴＮ２１６文献标识码：Ａ文章编号：１００１—８８９１（２００９）１２－０６８７—０４ ＴｈｅＯｐｔｉｃａｌＤｅｓｉｇｎｏｆＳｈｏｒｔｗａｖｅＩｎｆｒａｒｅｄＩｍａｇｉｎｇＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｉｎＳｐａｃｅＷＡＮＧＸｉｎ，ＹＡＮＧＢｏ，ＤＩＮＧＸｕｅ—ｚｈｕａｎ，ＬＩＵＹｉｎ—ｎｉａｎ，ＷＡＮＧＪｉａｎ—ｙｕ （ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌ＆Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｇｉｖｅｓａｂｒｉｅｆｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｈｏｒｔｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｉｎｇｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｕｓｅｄｉｎｓｐａｃｅ．Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍａｄｏｐｔｓａｎｏｆｆ－ａｘｉｓｌｅｎｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｄｊｕｓｔｌａｒｇｅｆｉｅｌｄ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍａｖｏｉｄｓｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｃｏｎｃｅｎｔｅｒｌｅｎｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｗｏｏｆｆ－ａｘｉｓａｓｐｈｅｒｉｃｍｉｒｒｏｒｓｗｈｉｃｈｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｓｐｅｃｔｒａｌｃｕｒｖｅａｒｅｕｓｅｄｔｏｃｏｌｌｉｍａｔｅａｎｄｆｏｃｕｓｂｅａｍ．Ｏｎｅｐｒｉｓｍｃｏｒｒｅｃｔｓｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎａｎｄｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｅｓｔｏｆｓｐｅｃｔｒａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏａｔｉｎｇｉｓｍａｄｅｉｎｔｈｅｒｅａｒｓｕｒｆａｃｅ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄａｎｄｈａｓａｌｉｇｈｔＷｅｉｇｈｔ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｓｐｅｃｔｒａｌｎｏｎｌｉｎｅａｒａｎｄｃｕｒｖｅｄａｔａｉｓｓｈｏｗｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｏｒｔｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｉｎｇｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ；ｏｆｆ－ａｘｉｓｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｌｅｎ；ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐｒｉｓｍ；ｓｐｅｃｔｒａｌｎｏｎｌｉｎｅａｒ；ｓｐｅｃｔｒａｌｃｕｒｖｅ 引言１短波红外成像光谱仪的光学结构设计 成像光谱仪能够同时获取观测目标的空间几何信息和光谱信息，具有独特的信息获取和特征识别能力。它作为一种重要的对地观测手段，在国民经济、科学研究诸多领域有着广泛的应用前景，另外还具备战略战术侦察能力…。 在设计整个成像光谱仪中，光学系统设计决定仪器的最后性能１２ｌ。短波红外光谱仪的光学系统由准直光学系统、色散元件、成像光学系统三个部分组成。相对ＯＡＳＩＳＴＭ和其它棱镜分光结构【４Ｊ，色散元件选择采用一个棱镜分光，满足了光谱非线性的要求，在棱镜背面镀反射膜，取消了利特罗反射镜；离轴校正透镜的采用，调节了光谱仪的畸变，避免了ＯＡＳＩＳ采用大口径透镜同时穿插在准直光束和色散光束中１５Ｊ，减小了大口径透镜的制造难度。 短波红外光潜仪的光学系统与离轴三反望远镜相结合，可以完成在１．４０视场下，对ｌ～２．５¨ｍ（即短波红外波段）色散后的６４个波段分谱段成像。系统的主要指标如下： 光谱范闹：１～２．５Ｕｍ； 物方数值孔径：０．２； 色散范围：１．９２ＩｎｌＴｌ； 平均光谱分辨率：２３．４ａｍ； 光谱弯曲：＜１个像元（像元尺寸为３０ｕｍ）； 变焦比：０．８； 入射狭缝尺寸：１９×０．０３８ｍｍ； 畸变：小于５％ｏ； 光学效率：＞０．４５。 １．１色散元件的选择 收稿日期：２００９－０９—１５１修订日期：２００９—１１－２４． 作者简介：王欣（１９７７一）。女，陕西杨凌人，博上研究ｑ三，上要从事航天遥感红外成像光学系统方面的研究工作。 基金项目：国家８６３项目 ６８７万方数据
红外探测系统设计
1. 绪论 1．1 系统设计目的及意义 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。 就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。这种火焰红外传感器能以非接触形式可以检测火焰或者波长在760 纳米～1100 纳米范围内的光源，并将其转变为电压信号。 1.2国内外研究现状 1.2.1技术现状 红外探测技术目前主要分为近红外、中红外和远红外三种研究领域。 其中，中红外探测技术由于中红外线的高强度和高穿透性，应用最为广泛，研究也最为成熟，甚至可以分析物质的分子组成；远红外的主要优点就是其穿透性，可用于探测、加热等，应用也比较广泛。 只有近红外，由于其强度小，穿透力一般，故长期以来没有引起重视，只是近些年来才成为研究热点，因为用近红外技术可以做某些成分的定量检测，最关键的是还不必破坏试样。 （1）技术优势 红外技术有四大优点：环境适应性好，在夜间和恶劣天候下的工作能力优于可见光；隐蔽性好，不易被干扰；由于是靠目标和背景之间、目标各部分的温度和发射率差形成的红外辐射差进行探测，因而识别伪装目标的能力优于可见光；红外系统的体积小，重量轻，功耗低。 （2）制约因素 目标的光谱特性；探测系统的性能；目标和探测口之间的环境和距离——这三大因
红外探测技术及红外探测器发展现状
红外探测技术及红外探测器发展现状 中国安防行业网2014/7/25 14:10:00 关键字：红外,探测技术,发展现状浏 览量：6731 一、技术现状 红外探测技术目前主要分为近红外、中红外和远红外三种研究领域。 其中，中红外探测技术由于中红外线的高强度和高穿透性，应用最为广泛，研究也最为成熟，甚至可以分析物质的分子组成； 远红外的主要优点就是其穿透性，可用于探测、加热等，应用也比较广泛。 只有近红外，由于其强度小，穿透力一般，故长期以来没有引起重视，只是近些年来才成为研究热点，因为用近红外技术可以做某些成分的定量检测，最关键的是还不必破坏试样。 （一）技术优势 红外技术有四大优点：环境适应性好，在夜间和恶劣天候下的工作能力优于可见光；隐蔽性好，不易被干扰；由于是靠目标和背景之间、目标各部分的温度和发射率差形成的红外辐射差进行探测，因而识别伪装目标的能力优于可见光；红外系统的体积小，重量轻，功耗低。 （二）制约因素 目标的光谱特性；探测系统的性能；目标和探测口之间的环境和距离——这三大因素是红外技术发展过程中需要解决的主要问题。例如：为充分利用大气窗口，探测器光谱响应从短波红外扩展到长波红外，实现了对室温目标的探测；探测器从单元发展到多元，从多元发展到焦平面，上了两大台阶，相应的系统实现了从点源探测到目标热成象的飞跃；系统从单波段向多波段发展；发展了种类繁多的探测器，为系统应用提供了充分的选择余地。 （三）国内领先技术 红外探测器芯片一直受制于西方政府和供应商。为打破国外技术垄断，2012年4月，高德红外用2.4亿元超募资金实施“红外焦平面探测器产业化项目”。2014年2月25日，高德红外公告，公司“基于非晶硅的非制冷红外探测器”项目成果已获湖北省科技厅鉴定通
红外探测器使用说明
无线高智能红外探测器安装使用说明书 一、概述： HC-PS301是一种采用了光谱分析，光量子探测等技术的高智能方向红外探测器。通过HST尖端技术对人本发出的远红外光谱进行智能分析，量化计算，准确地对人体移动作出报警，采用HST尖端技术使探测器更加稳定，更加省电。 1、具更强的抗干扰能力； 2、精细的全范围温度补偿； 3、含微处理，CPU控制，防小动物； 4、真正实现无线（纯内电供电、无线发射信号）安装方便； 5、超微功耗设计（整机正常工作电流≤70uA ，节电模式下纯内电可连续工作六个月以上）； 6、多工作模式： 1）节电模式（两次报警最小时间间隔为6分钟） 2）测试模式（两次报警最小时间间隔为10秒） 3）普通模式（两次报警最小时间间隔为60秒） 7、低电压提示：当电池电压不足时，探测器向主机发出低电压信号，并每隔30分钟黄色指 示灯连闪5次，主机收到低电压信号每隔一小时发出“嘀”一声短响，并且该防区指示灯闪烁，进行故障提示； 探测器的工作原理： 在自然界，任何高于绝对温度（-273）的物体都将产生红外光谱，在红外探测器地警戒范围内，当无物体移动时，热释电红外传感器感应到的只是背景温度，当有物体进入警戒区内，通过菲涅尔透镜，热释电红外传感器感应到的是移动物体温度与背景温度的差异，将红外信号变化转化为电信号后发出的报警信号 二、技术规格 工作电压：DC6V （2节CR123A高能量电池） 工作电流：正常探测电流≤70uA，静态≤30uA，报警电流≤14mA 发射频率：315MHz 发射距离：≥150米（无障碍、无干扰） 探测角度：上下110°、左右10°
覆盖范围：覆盖范围示意图 探测距离：三级可调：8M、10M、13M 感应器：特制低噪双元结构 抗电磁干扰：≥30V/m 抗白光干扰：≥6500LUX 自检：上电自检（上电有60秒钟自检时间） 定时自检（每隔12小时自检一次，并发射自检码） 工作环境：工作温度－10 ℃~60 ℃、 相对湿度5%~95%无霜 保存温度：－20 ℃~70 ℃ 外形尺寸：126×64×41mm 探测器的录码设置 ■全面设防有效地录码设置 ◆进入系统，输入录码代码【311+6#】，主机面板全面设防指示灯亮，此时让需录入的配件发射一次信号，主机回响“嘀”一声，完成后按【#】结束，全面设防指示灯灭，以此类推，可录入12个探测配件。 部分防区有效地录码设置 ◆进入系统，输入录码代码【321+#】，主机面板部分防区指示灯亮，此时让需录入的配件发射一次信号，主机回响“嘀”一声，完成后按【#】结束，部分防区指示灯灭，以此类推，可录入12个探测配件。 注：如录入探测器时，主机回响“嘀嘀”两声，表示该探测器以录入或防区已录满。 ※如果条件可以的话，尽量采用离安装地点400M以上的地方进行异地录码，然后到是有现场安装 录码时，必须将主机的天线收回，切勿拉出。 ■删除配件录码 ◆删除探测器：进入系统，输入探测器删除代码【351+#】，主机回响“嘀”一长声，此时探测器全部删除。 ◆删除故障探测器；进入系统，输入故障探测器删除代码【355+#】，主机回响“嘀”一长声，此时故障探测器全部删除。 三、工作状态设定 1、跳线A（方向选择）
红外探测器主要参数定义
红 外 探 测 器 1．量子效率 在某一特定波长上，每秒钟产生的光电子数与入射光子数之比。对理想的探测器，入射一个光子发射一个电子，1)(=λη。当然实际上不是所有的光子都可以被吸收，因此1)(<λη。 探测器对波长为λ处的量子效率可以表示为： hv P e I S //)(=λη 其中S J h .106260755.634-?=，是普朗克常数，e 是元电荷。 2. 响应率 输出信号电压S 与输入红外辐射功率P 之比即： ）或（W A W V P S R /)/(= 3. 响应波长范围 单色响应率与波长的关系，称为光谱响应曲线或响应光谱。热敏型红外 探测器的响应率与波长无关。光电型红外探测器有峰值波长p λ和长波限c λ。 通常取响应率下降到p λ一半所在的波长为c λ。 光电探测器只有在小于c λ范围有响应，因此称为选择性红外探测器。
对于光子探测器，仅当入射光子的能量大于某一极小值时才能产生光电效应。就是说，探测器仅对波长小于cλ，或者频率大于的光子才有响应。因此，光子探测器的响应随波长线性上升，然后到某一截止波长cλ突然下降为零。 而热型探测器响应波长无选择性，对可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感，在室温工作。灵敏度低、响应时间偏长，最快的响应时间也在毫秒量级。热释电探测器主要应用于被动式的传感器中，主要应用于防盗报警、来客告知等被动探测以及石油化工、电力等行业的温度测量、温度检测等灵敏度不是很高的场合。此外，热释电材料是还是制备非制冷红外成像设备的重要材料。 常见红外光子探测器及响应波段 4.噪声 如果测量探测器输出的电子系统有足够大的放大倍数，即使没有入射辐射。也可以看到一些毫无规律的电压起伏,它的均方根称为噪声电压N，此噪声来源于探测器中的某些基本的物理过程。探测器的噪声主要有以下几个来源：f/1噪声(闪烁噪声)，暗电流噪声(热噪声)以及光电流噪声。 f/1噪声为低频噪声，在AlGaAs GaAs/QWIP中的影响很小，不是主要的制约因素。制约器件性能的主要因素是暗电流噪声和光子噪声，即载流子
红外报警器知识
一红外报警器的分类 1、红外报警系统一般分为主动式和被动式: 主动红外报警系统主要由投光器（红外发射机）、受光器（红外接收机）和报警主机组成。分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜，起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用，以使红外光的能量能集中传送。红外光在人眼看不见的光谱范围，有人经过时，必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。 被动式红外报警器不需要附加红外辐射光源，本身不向外界发射任何能量，而是由红外探测器直接探测来自移动目标的红外辐射。 主动式报警器比较适合户外，例如公司，安装和布线比较复杂，我们公司围墙上用的是主动式红外线报警器；被动式报警器一般适用于室内，例如家庭，商场，安装方便，总部财务中心用的就是被动式的报警器。 2、红外线报警按接线方式不同，可分为分线式和总线式 分线式报警主机是前端探测设备开关信号直接接在主机防区上，从而触发报警主机报警，而这些开关信号必须通过两条线缆连接报警主机的防区端口，每一个信号都需要两条独立的线缆连接，也就是说，有多少个防区就需要多少对线缆。 而总线式报警主机不同，它是把前端探测设备开关信号接在地址模块（或叫报警模块、防区扩展模块）上，当某个防区的探测设备发现有人非法进入时，探测器发出报警信号，由地址模块通过数据总线传送给报警主机，实时的将本防范区域的报警信号、警情类型显示到报警主机键盘上，并触发声光报警，使操作人员能及时、准确地掌握警情，及时调动保安人员进行处理。 这样的话，就不需要每一对探头就拉一对信号线到主机了，只要接地址模块就行了，地址模块到主机的距离可以达到1200米，而一对信号总线最多可以接到248个地址模块（或叫报警模块、防区扩展模块），大大节省了线材和人力等成本，施工方便。 二报警器报警主机的讲解（以下说的都是主动式红外报警器） 1、报警主机 报警主机是报警系统的“大脑”部分，处理探测器的信号，并且通过键盘等设备提供布撤防操作来控制报警系统。在报警时可以提供声/光提示，同时还可以通过电话线将警情传送到报警中心。 报警主机主要包括以下几个部分： （1）主板：包括控制器、存储芯片、集成电路等。 （2）变压器：将220V交流电转变成16.5V的交流电压，为主机供电。（附带说一下：交流电简称AC，直流电简称DC，一般电源或设备上都有标识，。）（3）配线端子：用于配线，连接键盘，警灯，报警器等
红外探测器的进展
红外探测器的进展 摘要：红外探测器的发展基础是物理学和技术科学的进展。HgCdTe FPA和非制冷焦平面阵列，军事装备和广阔的民用市场需求推动探测器技术进一步发展。 1前言 所有物体均发射与其温度和特性相关的热辐射，环境温度附近物体的热辐射大多位于红外波段。红外辐射占据相当宽的电磁波段(0.8μm～1000μm)。可知，红外辐射提供了客观世界的丰富信息，充分利用这些信息是人们追求的目标。将不可见的红外辐射转换成可测量的信号的器件就是红外探测器。探测器作为红外整机系统的核心关键部件，探测、识别和分析红外信息并加以控制。热成像是红外技术的一个重要方面，得到了广泛应用，首要的当属军事应用。反之，由于应用的驱使，红外探测器的研究、开发乃至生产，越来越受重视而得以长足发展。1800年Herschel发现太阳光谱中的红外线用的涂黑水银温度计为最早的红外探测器，此后，尤其是二次大战以来，不断出现新器件。现代科学技术的进展提供红外探测器研制的广阔天地，高性能新型探测器层出不穷。今天的探测器制备已成为涉及物理、材料等基础科学和光、机、微电子和计算机等多领域的综合科学技术。 2物理学的进展是红外探测器的基础 红外辐射与物质(材料)相互作用产生各种效应。100多年来，从经典物理到20世纪开创的近代物理，特别是量子力学、半导体物理等学科的创立，到现代的介观物理、低维结构物理等等，有许多而且越来越多可用于红外探测的物理现象和效应。 2.1热探测器 热辐射引起材料温度变化产生可度量的输出。有多种热效应可用于红外探测器。 (1)热胀冷缩效应的液态的水银温度计、气态的高莱池(Golay cell); (2)温差电(Seebeck)效应。可做成热电偶和热电堆，主要用于测量仪器。 (3)共振频率对温度的敏感可制作石英共振器非致冷红外成像阵列。 (4)材料的电阻或介电常数的热敏效应--辐射引起温升改变材料电阻用以探测热辐射-测辐射热计(Bolometer)：半导体有高的温度系数而应用最多，常称"热敏电阻"。利用转变温度附近电阻巨变的超导探测器引起重视。如果室温度超导成为现实，将是21世纪最引人注目的探测器。 (5)热释电效应：快速温度变化使晶体自发极化强度改变，表面电荷发生变化，可作成热释电探测器。 热探测器一般不需致冷(超导除外)而易于使用、维护，可靠性好；光谱响应与波长无关，为无选择性探测器；制备工艺相对简易，成本较低。但灵敏度低，响应速度慢。热探测器性能限制的主要因素是热绝缘的设计问题。 2.2光电探测器 红外辐射光子在半导体材料中激发非平衡载流子(电子或空穴)，引起电学性能变化。因为载流子不逸出体外，所以称内光电效应。量子光电效应灵敏度高，响应速度比热探测器快得多，是选择性探测器。为了达到最佳性能，一般都需要在低温下工作。光电探测器可分为： (1)光导型：又称光敏电阻。入射光子激发均匀半导体中的价带电子越过禁带进入导带并在价带留下空穴，引起电导增加，为本征光电导。从禁带中的杂质能级也可激发光生载流子进入导带或价带，为杂质光电导。截止波长由杂质电离能决定。量子效率低于本征光导，而且要求更低的工作温度。 (2)光伏型：主要是p－n结的光生伏特效应。能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其
红外探测器原理
红外探测器原理 安防2007-10-16 10:17:07 阅读888 评论3 字号：大中小订阅 被动红外探测器 凡是温度超过绝对0℃的物体都能产生热辐射，而温度低于1725℃的物体产生的热辐射光谱集中在红外光区域，因此自然界的所有物体都能向外辐射红外热。而任 何物体由于本身的物理和化学性质的不同、本身温度不同所产生的红外辐射的波 长和距离也不尽相同，通常分为三个波段。 近红外：波长范围0.75～3μm 中红外：波长范围3～25μm 远红外：波长范围25～1000μm 人体辐射的红外光波长3～50μm，其中8～14μm占46%，峰值波长在9.5μm。㈠被动红外报警探测器 在室温条件下，任何物品均有辐射。温度越高的物体，红外辐射越强。人是恒温动物，红外辐射也最为稳定。我们之所以称为被动红外，即探测器本身不发 射任何能量而只被动接收、探测来自环境的红外辐射。探测器安装后数秒种已适 应环境，在无人或动物进入探测区域时，现场的红外辐射稳定不变，一旦有人体 红外线辐射进来，经光学系统聚焦就使热释电器件产生突变电信号，而发出警报 。被动红外入侵探测器形成的警戒线一般可以达到数十米。 被动式红外探测器主要由光学系统、热传感器（或称为红外传感器）及报警 控制器等部分组成。其核心是不见是红外探测器件，通过关学系统的配合作用可 以探测到某个立体防范空间内的热辐射的变化。红外传感器的探测波长范围是8～14μm，人体辐射的红外峰值波长约为10μm，正好在范围以内． 被动式红外探测器（Passive Infared Detector，PIR）根据其结构不同、警 戒范围及探测距离也有所不同，大致可以分为单波束型和多波束型两种。单波束PIR采用反射聚焦式光学系统，利用曲面反射镜将来自目标的红外辐射汇聚在红外传感器上。这种方式的探测器境界视场角较窄，一般在5°以下，但作用距离较远，可长达百米。因此又称为直线远距离控制型被动红探测器，适合保护狭长的走廊、通道以及封锁门窗和围墙。多波束型采用透镜聚焦式光学系统，目前大都采 用红外塑料透镜——多层光束结构的菲涅尔透镜。这种透镜是用特殊塑料一次成
红外成像原理与红外多波段图像特征对比
红外成像原理与红外多波段图像特征对比 由于红外成像具有被动工作、抗干扰性强、目标识别能力强、全天候工作等特点，已被多数发达国家应用于军事侦查、监视和制导方面。红外成像侦察、监视和制导意已成为当代武器技术发展的主流方向之一。红外辐射是整个电子频谱中的一个重要组成部分。红外探测器是依靠探测目标辐射和反射的红外线而工作的。 通常红外光谱的划分是这样的：近红外（760纳米-3微米），中红外（3微米-8微米），远红外（8微米-1毫米）。 红外辐射的物理本质是热辐射。大气是红外辐射的主要传输介质。由于大气中各种气体和物质对太阳光谱均有一定的吸收能力。综合各气体吸收情况，得出了3个对太阳光谱吸收较弱的区段，即2-2.6微米、3-5微米、8-14微米。在这几个波段，大气相对说来是比较透明的，常称为“大气窗口”，对于从事红外光谱亚牛、红外技术应用研究尤为重要。一般红外仪器和红外系统都工作在这三个窗口之类。 根据测量分析，一些重要的军事目标的热辐射波长集中在3-5微米的中红外线区和8-10微米的远红外线区内。利用这一特点，目标红外传感器常选用适用于3-5微米红外大气窗口的碲化铟和适用于8-14微米红外大气窗口的碲铜汞。 红外辐射也成为红外线，辐射过程除了取决于温度之外，还受到许多其他因素的影响。对于理想黑体（黑体或绝对黑体是指对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，且具有最大辐射率的物体）而言，红外辐射的基本规律归结为普朗克黑体辐射定率、维恩位移定律和斯蒂芬-玻尔兹曼3个基本定律。 1.Plank黑体辐射定律---该规律描述了黑体单色辐射力随波长及温度的 变化规律 其中C1、C2分别称为普朗克第一常数和第二常数 2.Wein位移定律---随着温度T增高，最大单色辐射力M所对应的峰值波 长λmax逐渐向短波方向移动。 3.Stefan-Boltzmann定律---描述了黑体辐射力随表面温度的变化规律， 也可以计算某一波长范围内的辐射力。 其中σ为黑体辐射系数
红外探测器简介
红外探测器 设计研发部-平 一、红外探测器市场以及应用领域 红外探测技术目前主要分为近红外、中红外和远红外三种研究领域。其中，中红外探测技术由于中红外线的高强度和高穿透性，应用最为广泛，研究也最为成熟；远红外的主要优点就是其穿透性，可用于探测、加热等，应用也比较广泛。近红外，由于其包含氢氧键、碳氢键、碳氧键等功能键的特征吸收线。大气中的水气、二氧化碳、大气辉光等也集中在这个波段。特有的光谱特性使得短波红外探测器可以在全球气候监测、国土资源监测、天文观测、空间遥感和国防等领域发挥重大作用。红外探测器广泛应用于军事、科学、工农业生产和医疗卫生等各个领域，尤其在军事领域，红外探测器在精确制导、瞄准系统、侦察夜视等方面具有不可替代的作用。随着红外探测技术的飞速发展，红外探测器在军事、民用等诸多领域都有着日益广泛的应用。作为高新技术的红外探测技术在未来的应用将更加广泛，地位更加重要。 小型红外探测器是受价格驱动的商品市场，而中型和大型阵列探测器则是受成本和性能驱动的市场，并且为新产品提供了差异化的空间。但是在每种红外探测器技术（如热电/热电偶/微测辐射热计）之间存在着巨大的障碍。由于这些技术都是基于不同的制造工艺，如果没有企业合并或收购，很难从一种技术转换到另外一种技术。 红外探测器已进入居民日常安防中，其中主动式红外探测器遇到
树叶、雨、小动物、雪、沙尘、雾遮挡则不应报警，人或相当体积的物品遮挡将发生报警。主动红外探测器技术主要采用一发一收，属于线形防，现在已经从最初的单光束发展到多光束，而且还可以双发双收，最大限度地降低误报率，从而增强该产品的稳定性，可靠性。据美国相关公司市场调研分析师预测，全球军用红外探测器需求额有望在2020年达到163. 5亿美元，复合年均增长率为7. 71%。 红外探测器按探测机理可分为热探测器和光子探测器，按其工作中载流子类型可以分为多数载流子器件和少数载流子器件两大类，按照探测器是否需要致冷，分为致冷型探测器和非致冷型探测器。非致冷探测器目前主要是非晶硅、氧化钒和InGaAs等探测器，致冷型探测器主要包括碲镉汞三元化合物、量子阱红外光探测器Ⅱ类超晶格等。在过去的几十年里，大量的新型材料、新颖器件不断涌现，红外光电探测器完成了第一代的单元、多元光导器件向第二代红外焦平面器件的跨越，目前正朝着以大规模、高分辨力、多波段、高集成、轻型化和低成本为特征的第三代红外焦平面技术的方向发展。 二、焦平面红外探测器应用现状 热探测器的应用早于光子探测器。热探测器包括热释电探测器、温差电偶探测器、电阻测辐射热计等。热探测器具有宽谱响应、室温工作的优点，但是它响应时间较慢、高频时探测率低，目前主要应用于民用领域。光子探测器是基于光电效应制备的探测器，通过配备致冷系统，具有高量子效率、高灵敏度、低噪声等效温差、快速响应等优点。在军事领域，光子探测器占据主导地位。常用的光子探测器有
红外探测器
8.2红外探测器8.2.1 热探测器 8.2.2 光子探测器
8.2 红外探测器的分类 ?红外探测器是能将红外辐射能转换成电能的一种光敏器件，是红外探测系统的关键部分，常常也被称为红外传感器。它的性能好坏，直接影响系统性能的优劣。因 此，选择合适的、性能良好的红外探测 器，对红外探测系统相当的重要。 ?常见的红外探测器分为两种：热探测器和光子探测器。
8.2.1 热探测器 ?工作原理：热探测器利用探测元件吸收红外辐射后产生温升，然后伴随发生某些物理性能的变化。测量这些物理性能的变化就可以测量出它吸收的能量或功率。?过程：第一步是热探测器吸收红外辐射引起温升；第二步是利用热探测器某些温度效应吧温升转变成电量的变化。 ?常见类型：常利用的物理性能变化有下列四种，热敏电阻型，热电偶型，热释电 型，高莱气动型。
热敏电阻型探测器 ?热敏物质吸收红外辐射后，温度升高，阻值发生变化。阻值变化的大小与吸收的红外辐射能量成正比。利用物质吸收红外辐射后电阻发生变化而制成的红外探测器叫做热敏电阻。 热敏电阻常用来测量热辐射。 ?热敏电阻有金属和半导体两种。 ?热敏电阻的电阻与温度的关系： ?R(T)--电阻值 ? T--温度 ?A,C,D--随材料而变化的常数 T D C e AT T R/ ) (? =
?金属热敏电阻，电阻温度 系数为正，绝对值比半导 体小，电阻与温度的关系 基本上是线性的，耐高温 能力较强，多用于温度的 模拟测量。 ?半导体热敏电阻恰恰相反，用于辐射探测，如报 警、防火系统、热辐射体 搜索和跟踪。 ?常见的是NTC型热敏电阻.
红外探测器概述
第二章红外探测器概述 Chapter 1. Outlines of infrared detector 1.1红外探测器的物理基础 Physical basis of infrared detector 本讲的主要内容: 1.了解红外探测器的分类； 2.了解大气窗口的基本知识； 3.理解各类红外探测器的基本原理； 4.掌握光子探测器和热探测器的特点。 红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件，是红外系统的核心部分。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波（电磁辐射），其短波方面的界限决定于人眼的视感，一般定为0.75微米；长波方面的界限，尚无定论。人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱，必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来，红外辐射照射物体所引起的任何效应，只要效果可以测量而且足够灵敏，均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量，或者可用适当的方法转变成电量。一个红外探测器至少有一个对红外辐射产生敏感效应的物体，称为响应元。此外，还包括响应元的支架、密封外壳和透红外辐射的窗口。有时还包括致冷部件、光学部件和电子部件等。 按所利用的效应，红外探测器可分成三大类： 热敏（型）红外探测器，光子（型）（或光电型）红外探测器和整流(型)红外探测器。 1. 简史（History） 1800年，F.W.赫歇耳在太阳光谱中发现了红外辐射的存在。当时，他使用的是水银温度计，即最原始的热敏型红外探测器。1830年，L.诺比利利用当时新发现的温差电效应(也称塞贝克效应)，制成了一种以半金属铋和锑为温差电偶的热敏型探测器。称作温差电型红外探测器(也称真空温差电偶)。其后，又从单个温差电偶发展成多个电偶串联的温差电堆。1880年，S.P.兰利利用金属细丝的电阻随温度变化的特性制成另一种热敏型红外探测器,称为测辐射热计。1947年,M.J.E.高莱发明一种利用气体热膨胀制成的气动型红外探测器（又称高莱管）。在40年代，又用半导体材料制作温差电型红外探测器和测辐射热计，使这两种探测器的性能比原来使用半金属或金属时得到很大的改进。半导体的测辐射热计又称热敏电阻型红外探测器。 60年代中期，出现了热释电型探测器。它也是一种热敏型探测器，但其工作原理与前三种热敏型红外探测器有根本的区别。最早的光电型红外探测器是利用光电子发射效应即外光电效应制成的。以Cs-O-Ag为阴极材料的光电管（1943年出现）可以探测到 1.3微米。外光电效应的响应波长难以延伸，因此，它的发展主要是近红外成像器件，如变像管。 利用半导体的内光电效应制成的红外探测器，对红外技术的发展起了重要的作用。内光电效应分光电导和光生伏打两种效应。利用这些效应制成的探测器分别称为光导型红外探测器和光伏型红外探测器（见光子型探测器）。 在半导体中引起电导改变或产生电动势是一个激活过程，需要有一定的能量。因此，
短波红外InGaAs探测器功能简析
红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波，波长在0.75～1000μm之间，其在军事、通讯、探测、医疗等方面有广泛的应用。目前对红外线的分类还没有统一的标准，各个专业根据应用的需要，有着自己的一套分类体系。一般使用者对红外线的分类为（1）近红外(NIR, IR-A DIN)：波长在0.75～1.4μm；（2）短波红外(SWIR, IR-B DIN)：波长在1.4～3μm；（3）中波红外(MWIR, IR-C DIN)：波长在3～8μm；（4）长波红外(LWIR, IR-C DIN)：波长在8～15μm；（5）远红外(FIR)：波长在15～1000μm。 根据Maxwell电磁方程，红外线在空气等物质内部和界面传播会发生吸收、反射和透射等，其中吸收是影响传播的最主要因素。空气中的一些气体分子如CO2、H2O等有着与其物质分子结构相对应的特征吸收谱线，对某些波长的红外线产生强烈地吸收，而对另外一些红外线则不产生吸收，从而表现出很高的透射率。大气中对红外辐射吸收比较少的波段称为“大气窗口”，主要包括三个：1～3μm，3～5μm，8～14μm，图1描述了红外线在大气中传播的透射曲线。 红外探测器 从1800年英国W. Herschel发现红外线到现在已有二百多年历史。人们通过不断地技术开发和创新，使红外应用从军事国防迅速朝着资源勘探、气象预报、环境监测、医学诊治、海洋研究等关系到国计民生的各个领域扩展。在这些应用中红外探测又显得特别重要，因为要更好地研究红外线必须先对其进行探测。理论上任何形态的物质只要在红外辐射作用下发生某种性质或物理量的变化，都可以被用来进行红外探测。 目前来说按照工作机理不同, 红外探测器常被分为热探测器和光子型探测器。热探测器利用红外光的热效应及材料对温度的敏感性来测量红外辐射，其原理是热敏材料吸收红外光后温度升高，利用材料的温度敏感特性将温度的变化转变为电信号。目前主要利用温差电效应、热释电效应、金属、气体等热胀冷缩现象、超导体在Tc附近升高温度电阻急剧变化等等。热探测的响应速度较慢，但其波长响应范围宽。光子型探测器是利用光电效应原理设计和制
红外探测器基本原理介绍
红外探测器基本原理介绍-2 接近探测器（传感器）是一种当入侵者接近它时能触发报警的探测装置。在接近探测器中，通常有一个高频率的LC震荡电路，震荡电路的LC回路通过导线连通到外部的金属部件上。当人体靠近时，通过空间的电磁偶合，会改变LC回路的谐振频率，引起震荡频率改变，探测器的检测电路能够识别这种频率的改变而发出警示信号。 接近探测器比较适用于室内，如对写字台、文件柜、保险柜等一些特殊物件提供保护，也可以用于对门窗的保护。通常被保护的物件是金属的，实际上可以构成保护电路的一部分，因而只要有人试图破坏系统时，就会立即触发报警。 接近探测系统的主要优点是多用性和通用性，它几乎可用来保护任何物体，而且不会被几米以外的干扰所激发。一旦有人靠近或接触到珠宝箱、文件柜、门窗准备行窃时，便会触发报警，但在附近的正常业务工作可以照常进行。 接近探测器的电路设计，需要注意几个关键的技术要点：①频率的选择，频率太低检测灵敏度低，太高容易产生误报，还要尽量避开电台频率点；②耗电量要小，接近探测器有时被做成一个小巧的便携式报警器，需要使用电池供电，而且使用电池供电也有利于提高电路的抗干扰能力，减少误报；③LC震荡回路的谐振频率，还会受外界环境因素（如温度和湿度）的影响，因此检测震荡频率的缓慢变化没有意义，应该检测震荡频率的突然变化，只有震荡频率的“突变”才与可能的盗情相关。 移动/震动探测器机器 能够探测固定物体位置被移动的传感器称为移动探测器。其实运动是无处不在的，地球在转动，地球上的任何东西都在“移动”，这里所要探测的其实是相对的移动，比如放置在桌面上的物体被移开了桌面、停放的车辆被开动或搬动了等等。 移动探测器材最适合于如文件柜、保险箱等贵重、机要特殊物件的保护，也适宜于与其他系统结合使用，来防止盗贼破墙而入。移动探测器的有效性与应用的正确与否有很大关系。它常常用来对某些一般情况下有人员在活动的保护区内的特殊物件提供保护。 探测被警戒的物体发生移动，必须找到移动所能够产生的物理量变化，现在至少有：机械方法、光学方法、电磁方法、震动探测法 主动光入侵探测器 光以直线传播，因此称为“光线”，如果光的传播路径被阻挡，光线既中断，光不能继