红外热像仪探测器分类和发展简史
红外探测器的发展
红外技术发展的先导是红外探测器的发展，一个国家红外探测器的技术水平代表着其红外技术发展的水平。
最早的红外探测器是1800年英国天文学家威廉·赫歇耳发明的水银温度计，随后发明了热电偶、热电堆，1880年美国的Langley发明了测热辐射计。
最初的红外探测器主要是热电探测器，直至1917年Case研制出第一只硫化铊光电导探测器，这种探测器比热电探测器灵敏度高，响应也快。
第二次世界大战，人们认识到了红外技术在军事应用中的巨大潜力，开始对红外技术极为重视，寻找新的材料和制作方法。
19世纪40年代初，以PbS为代表的光电型红外探测器问世，随后又出现了硒化铅、碲化铅探测器。
二次大战后，半导体技术的发展推动了红外探测技术的发展，先后出现了InSb、HgCdTe、掺杂Si、PtSi。
InSb的灵敏度较高，但是带隙只有0.22eV，所以只能探测低于5.6μm。
PtSi由于它的高均匀性和可生产性，可以做成大的焦平面阵列,但是其截至波长为5.7μm，也只能用于中短波范围，而且量子效率很低。
同时InSb和PtSi都没有波长可调性和多色探测能力。
掺杂Si有很宽的光谱带宽，但是也不具备波长可调性，而且必须工作在很低的温度。
1959年Lawso研制出碲镉汞（HgxCd1-xTe）的长波长红外探测器，这是红外技术史上的一次重要进展。
它是目前性能最好，也是最广泛应用的II－VI 族红外探测器。
它是利用带间吸收，因此具有极高的探测率和量子效率。
通过调节Hg的组分x可以实现带隙从0-0.8eV的连续可调。
因此它所能探测的波长范围覆盖了中波红外（3-5μm）和长波红外（8-14μm）两个波段。
而利用MBE生长的III－V族材料体系制成的量子阱材料正好可以弥补碲镉汞方面的不足，III－V族材料生长、器件制作工艺成熟，适于制作大面阵探测器。
同时III－V族材料组分容易控制和调节，通过调节化合物的组分，可以比较容易的改变量子阱的阱宽、垒高等参数，进而可以调节探测波长。
红外探测技术的应用
红外探测技术的应用摘要：红外探测技术广泛应用于生活与科技的方方面面，不过红外技术的发展也经历了一个比较漫长的过程，从发现到应用，都是一点一丁的积累的。
在这个过程中，红外技术也慢慢改变，极大方便人们的生活。
关键词：红外探测技术；应用；发展趋势一、引言红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波辐射，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。
红外探测技术是利用目标辐射的红外线来搜索、探测和跟踪目标的一门高技术。
由于红外探测器环境适应性好、隐蔽性好、抗干扰能力强、能在一定程度上识别伪装目标，且具有设备体积小、重量轻、功耗低等特点，所以在军事，医疗，工程等领域都得到广泛的应用。
二、红外探测的发展历史发展过程：1800 年, 英国人赫婿尔用水银温度计发现红外辐射。
1821 年, 塞贝克发现温差电效应, 之后把热电偶、热电堆用于红外探测器。
1859 年, 基尔霍夫提出有关物体热辐射吸收与发射关系的定律。
1879～1884年, 斯特番•玻尔兹曼提出了有关绝对黑体总辐射能量与其绝对温度之间关系的定律。
1893 年, 维恩推出黑体分布的峰值与其温度之间关系的位移定律。
1900 年, 普朗克发表能量子模型和黑体辐射定律, 导出黑体光谱辐射出射度随温度和波长变化的关系式。
上述这些工作为红外技术的发展奠定了坚实的理论基础。
在1910～1920 年的10 年中, 出现了探测舰船、飞机、炮兵阵地和冰山等目标的红外装置, 发展了通信、保安、红外测温等设备。
二战期间, 出现了红外变像管、光子探测器等, 开创了夜视技术。
1952～1953 年, 美国研制出世界上最早的热像仪,1956 年长波热像仪问世, 随后, 1964 年美国TI 公司研制的热像仪成功地用在越南战场上。
红外探测技术的发展及应用
红外探测技术的发展及应用红外探测技术是一种通过感应和探测物体所发出的红外辐射来实现目标识别、跟踪和测量等应用的技术。
它是利用物体的红外辐射特性进行探测和识别的一种无接触的检测技术。
红外辐射是太阳光以外的一种电磁波，其频率在可见光和微波之间，具有热量传递的特性。
因此，红外探测技术在许多领域都有重要的应用，如军事、医疗、工业、环境监测等。
红外探测技术最早起源于二战期间的军事领域，用于军事目标的侦测和跟踪，包括敌方飞机、坦克、导弹等。
在军事领域，红外探测技术具有无信号强光、窄视场、抗遮蔽、夜间工作等优势。
随着红外技术的进一步发展，红外侦测系统已经广泛应用于导弹早期预警、战略侦察、无人机侦察等军事应用中，成为军事目标侦测的重要手段。
在工业应用中，红外探测技术可以用于温度测量、缺陷检测、火灾预警等领域。
例如，红外热像仪能够通过测量物体表面的红外辐射，得到物体的温度分布图像，从而实现对不同温度区域的定量测量和分析。
这种技术广泛应用于工业生产过程中的温度监测、故障诊断、质量控制等方面，如电力设备、钢铁冶炼、石油化工等。
另外，红外相机也可以用于检测物体表面的缺陷和隐藏的缺陷，如裂纹、气泡、材料变形等。
在医疗应用中，红外探测技术可以用于体温测量、疾病诊断等方面。
红外体温计通过测量人体皮肤发出的红外辐射，可以非接触、快速地测量人体的体温，减少传统体温计存在的交叉感染风险。
此外，红外光谱技术也可以用于检测人体内部的组织和细胞的红外辐射特征，从而实现早期疾病的诊断和治疗。
在环境监测领域，红外探测技术可以用于大气污染监测、火山喷发监测等方面。
红外辐射与大气中的气体分子发生相互作用，可以通过监测红外辐射来判断大气中是否存在污染物，并进一步分析污染物的类型和浓度。
此外，红外探测技术还可以用于监测火山活动中的热辐射，从而预测火山喷发的可能性和规模，保证周边地区的安全。
在安防领域，红外探测技术可以用于应对恶劣环境下的视频监控、人员活动跟踪等任务。
红外探测技术的应用及发展
红外探测技术的应用及发展红外探测技术是指利用红外辐射进行探测的技术。
红外辐射是一种波长长于可见光、但又短于微波的电磁辐射，它的特点是能够穿透雾霾、烟尘、冷、黑暗等环境，并且能够“看透”墙壁、土壤等一些不透明的物质。
红外探测技术在军事、安防、医疗、环境监测、工业检测等领域有广泛的应用。
本文将从这些方面展开讨论红外探测技术的应用及发展。
一、军事领域红外探测技术在军事领域的应用是最早的，也是最广泛且深入的。
红外成像系统可以探测到敌方的红外辐射，包括敌方的各种装备、人员和机动装置等。
通过红外成像系统，军方可以在战场上实时监测敌方的动态，提早获得情报并制定应对措施。
红外探测技术还可以用于导弹制导、无人机监测、夜视仪等方面的应用，提高军方对战场的战术优势。
二、安防领域红外探测技术在安防领域的应用也非常广泛。
红外监控设备可以在光线较暗或者完全黑暗的环境下实时监测到人员或者物体的活动信息，并及时报警。
这些设备可以用于监控大型建筑物、重要设施、银行、监狱、机场、地铁等场所，确保这些重要场所的安全。
红外探测技术还可以用于人脸识别、指纹识别、虹膜识别等生物识别技术中，提高安防系统的准确性和可靠性。
三、医疗领域红外成像技术在医疗领域的应用很广泛。
红外热像仪可以检测到人体表面的温度分布，进而识别出问题部位。
这对于诊断疾病、监测疗效、判断受伤程度等方面都有很大帮助。
红外探测技术还可以用于手术中的定位和导航，提高手术的精确性和安全性。
红外探测技术还在医学影像领域得到了广泛应用，比如红外显影等技术，可以更清晰地显示出人体内部的结构。
四、环境监测领域红外探测技术在环境监测领域的应用也得到了广泛的推广。
红外辐射可以检测出大气中的污染物，比如二氧化碳、甲烷等，用于监测大气质量和气候变化。
红外探测技术还可以用于水质监测、土壤质量检测等方面，对于环境保护和农业发展具有重要意义。
五、工业检测领域红外探测技术在工业检测领域也有重要的应用。
红外成像技术可以监测机械设备的运行状态，及时发现异常情况并进行维修保养。
红外技术之光电探测器的种类介绍
红外技术之光电探测器的种类介绍红外技术作为一种高技术，它与激光技术并驾齐驱，广泛应用于工业、农业、医学、交通等各个行业和部门。
红外测温、红外测湿、红外理疗、红外检测、红外报警、红外遥感、红外防伪更是各行业争相选用的先进技术。
如今开发的产品已经得到普遍运用，但是，科技在进步，产品也会更新。
接下来我们详细介绍光电探测器这个在红外技术中突显作用最大之一的产物。
光电探测器作为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：啊光伏型：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附近激发电子空穴对。
存在的结电场使空穴进入p区，电子进入n 区，两部分出现电位差。
外电路就有电压或电流信号。
与光导探测器比较，光伏探测器背影限探测率大于40％；不需要外加偏置电场和负载电阻，不消耗功率，有高的阻抗。
这些特性给制备和使用焦平面阵列带来很大好处。
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。
量子阱探测器(QWIP)：将两种半导体材料A和B用人工方法薄层交替生长形成超晶格，在其界面，能带有突变。
电子和空穴被限制在低势能阱A层内，能量量子化，称为量子阱。
利用量子阱中能级电子跃迁原理可以做红外探测器。
9 0年代以来发展很快，已有512×512、64 0×480规模的QWIP GaAs/AlGaA s焦平面制成相应的热像仪诞生。
因为入射辐射中只有垂直于超晶格生长面的电极化矢量起作用，光子利用率低；量子阱中基态电子浓度受掺杂限制，量子效率不高；响应光谱区窄；低温要求苛刻。
红外探测器
红外探测器1 红外探测器应用发展红外探测器由于诸多特点在军用和民用领域都取得了广泛的应用，红外探测器在红外系统中起着至关重要的作用。
简述国内外红外探测器部分最新的研究成果和动态，关于红外成像技术发展，讨论红红外探测器应用中的一些新技术、发展重点和难点，对以后一段时期内的红外探测器发展及其市场前景进行展望。
2 红外探测器应用背景红外探测器具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、可全天候、全天时工作等优点，在军用和民用领域都得到了极为广泛的应用。
在军事上，包括对军事目标的搜索、观瞄、侦察、探测、识别与跟踪；对远、中、近程军事目标的监视、告警、预警与跟踪；红外探测器的精确制导；武器平台的驾驶、导航；探测隐身武器系统，进行光电对抗等。
在民用领域，在工业、遥感、医学、消费电子、测试计量和科学研究等许多方面也得到广泛应用。
目前国外红外成像器件已发展到了智能灵巧型的第四代，在光电材料、生产工艺及系统应用等方面都取得了丰硕的成果，但是国内红外相关技术研究与生产起步较晚，并且受工业基础制约，发展远滞后于国外，而市场需求却持续强劲，无论在军用还是民用领域都有巨大的发展空间。
3 红外探测器现状分析从第一代红外探测器至今已有40余年历史，按照其特点可分为四代：第一代（1970s-80s）主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像；第二代（1990s-2000s）是以4×288为代表的扫描型焦平面；第三代是凝视型焦平面；目前正在发展的可称为第四代，以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型系统级芯片为主要特点，具有高性能数字信号处理功能，甚至具备单片多波段融合探测与识别能力。
在红外探测器发展过程中，新材料、新工艺、新器件、新方法不断涌现，按工作环境可分为致冷型和非致冷型两大类。
3.1 高性能致冷型红外探测器此类器件需要在低温下（77K）工作，相比非致冷器件成像质量优异、探测灵敏度高，通常又可分为传统型和量子阱焦平面探测器。
红外热成像仪介绍
BEYOND COMPARE
关于FLIR
FLIR、Agema和Inframetrics代表了红外热像仪产品60多年的公司， 1999年收购了美国的Inframetrics公司
这些并购为FLIR带来了绝对积极的影响，因此，FLIR商用红外热像仪的市场占 有率位居首位。FLIR的制冷和非制冷ThermaCAM系列红外热像仪已经为红外检测和 分析设立了标准，并已成为全球最广泛使用的非接触红外测温系统。
1995年推出了第一台摄象机大小的焦平面（FPA） 红外热像仪。
1997年推出首台非制冷红外热像仪Agema 570.
浙江咸亨国际通用设备有限公司
BEYOND COMPARE
FLIR 拥有的技术
探测器 稳定性 镜头
激光器
软件
电子部件
浙江咸亨国际通用设备有限公司
BEYOND COMPARE
3
生产、培训和技术支持
浙江咸亨国际通用设备有限公司
BEYOND COMPARE
The Global Leader in Infrared Cameras
客户认为最重要:
– 最高的性能同时拥有最好的图像质量 – 使用方便 – 灵活地用于不同的应用 – 用标准格式创建专业报告
浙江咸亨国际通用设备有限公司
BEYOND COMPARE
浙江咸亨国际通用设备有限公司
BEYOND COMPARE
ThermaCAM系列红外热像仪包括三条产品线：
• P系列红外热像仪：为预防性维护领域和状态监测领域特别设计 的坚固、高性能的红外热像仪。功能强大的P系列红外热像仪能够自 动收集、报告红外图像和检测数据。 E系列红外热像仪：创新设计的超小便携式红外热像仪，仅重 1.5lbs。内置液晶显示器，具有温度测量和图像存储功能，E系列红 外热像仪绝对经济，易于操作。适用于建筑诊断，电气检测，海上勘 测，动物医疗，安防警用等等。 S系列红外热像仪：主要为科研领域的热分析应用设计的高性能 红外热像仪，具备非凡的热灵敏度和广泛的测温范围。火线数字输出 可实现高速图像和数据传输，功能强大的软件可进行深入的实时热分 析。
分享红外热像仪的发展史
作为最先进的热成像技术，红外热像仪在近40年得到了长驻的发展，红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。
热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
红外热像仪被广泛应用于工程技术，楼宇检查，军队实战等领域，特别是最近10年，红外热像仪的发展更为迅猛，以年20%的增长比例增长。
一．红外热像仪的发展红外热像仪从功能上划分，可以分为手持式红外热像仪和望远式红外热像仪。
二者的使用领域不同，前者被广泛应用于电力，建筑，桥梁等等领域，后者则多使用于户外和军队使用。
手持式红外热像仪和望远式红外热像仪的原理完全一样，但是手持红外热像仪一般屏幕外置，镜头的放大倍率小，配备了各种测温方式及软件分析。
而望远式红外热像仪，将屏幕内置，为了有远的观测距离，一般配备大倍率和大口径的镜头，更像夜视仪。
红外热像仪在最早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。
自二十世纪70年代，欧美一些发达国家先后开始使用红外热像仪在各个领域进行探索。
全球最早研发红外热像仪的公司是RNO,作为红外热像仪的鼻祖，RNO拥有上百种红外热像仪的专利，其研发了首台望远式红外热像仪，同时首台手持式红外热像仪也是RNO研发的。
RNO在红外热像仪技术的领先得益于美国军方的支持，美国军方每年都投入上亿美元与RNO共同开发望远镜式红外热像仪，目前RNO的望远镜式红外热像仪仅供美国军方使用，市面上是购买不到的。
据说其售价高达近10万美元一台。
正是由于RNO在望远镜式热像仪研发技术的领先性，成就了RNO拥有更为卓越的手持式红外热像仪，RNO在北美市场占据了将近60%的手持红外热像仪的市场份额，其传统 PC160，PC384红外热像仪风靡全球。
下图就是RNO PC160红外热像仪.红外热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
红外热像仪探测器分类和发展简史红外热像仪探测器分类和发展简史由于红外辐射是人眼不可见的，要察觉其存在，测量其强弱，就必须首先利用红外探测器将其转换为某种便于测量的信号。
红外探测器是红外探测或成像系统中的核心，也是红外技术发展最活跃的领域。
红外技术的发展水平，通常是以红外探测器的发展水平为主要标志的。
1.红外探测器分类对于品种繁多的红外探测器，有各种不同的分类方法。
根据响应波长，可以分为近红外、中红外、远红外和极远红外探测器；根据工作温度和致冷需求，可以分为低温致冷和室温非致冷红外探测器；根据结构可分为单元、线阵和焦平面红外探测器；就探测机理而言，又可分为光子和热敏红外探测器，下面主要就这两类红外探测器予以简单介绍。
1.1光子红外探测器光子红外探测器是利用材料的光电效应将光信息转换为电信息的红外敏感器件。
材料的电学性质通常取决于材料中电子的运动状态，当光束入射至材料表面时，入射光子如果直接与材料中的电子起作用，引起电子运动状态改变，则材料的电学性质也将随之发生变化，这类现象统称为材料的光电效应。
这里强调“直接”两字。
如果光子不是直接与电子作用，而是能量被固体晶格振动吸收引起固体的温度升高，导致材料电学性质的改变，这种情况不能称为光电效应，而是热电效应。
光子探测器主要有以下几种：(1)光电导红外探测器某些半导体材料，当受到红外线照射时，其电导率将明显改变，这种物理现象就是光电导效应。
利用具有光电导效应的材料制成的红外探测器就称为光电导型探测器。
常用的这种类型的探测器有：硫化铅（PbS）、硒化铅（PbSe）、锑化铟（InSb）、碲镉汞（Hg1-xCdxTe）和锗（Ge）掺杂红外探测器。
光电导探测器的缺点是：光电导效应只有在红外辐射照射一段时间后，其电导率才会达到稳定值，而当停止照射后，载流子不能立即全部复合消失，因此，电导率只有经过一段时间后才能回复。
这种现象称为弛豫现象，这就造成了光电导型红外探测器响应速度较慢的缺点。
(2)光伏红外探测器如果在固体内部存在一个电场，而且条件适当，则本征光吸收所产生的电子－空穴对会趋向两个部分，在两部分间产生电势差，接通外电路就可以输出电流。
这就是半导体PN结的光伏效应。
利用具有光伏效应的材料制成的红外探测器称为光伏红外探测用的光伏红外探测器有：砷化铟（InAs）、碲镉汞（Hg1-xCdxTe）和锑化铟（InSb）探测器等。
与光电导效应相反，光伏效应是一种少数载流子效应。
少数载流子的寿命通常短于多数载流子的寿命，当少数载流子复合消失时，光伏信号就终止了。
由于这个原因，光伏红外探测器的响应速度一般快于光电导红外探测器，有利于作高速检测，另外其结构也有利于排成二维阵列制作焦平面。
(3)光电子发射红外探测器当频率为v的光束照射至固体材料表面时，由于光的量子效应，光能总是以单个光子能量hv起作用，固体中的电子吸收了能量后动能增大。
在向表面运动的电子中有一部分能量较大，除了在途中由于与晶格或其它电子碰撞而损失一部分能量外，尚有足够的能量以克服固体表面的势垒，逸出固体表面而向真空发射光电子，这种效应称为光电子发射效应，利用这种效应制成的红外探测器称为光电子发射红外探测器。
由于光子探测器是依赖材料内部电子直接吸收入射红外辐射，无需经过物体加热的中间过程，因而具有响应速度快、体积小、可靠性高、适应能力强等优点。
不过在室温附近，由于材料固有的热激发将增大探测器的暗电流，降低器件性能，因此，光子探测器需要在低温致冷条件下才能发挥其最佳性能，这就增加了红外探测或者成像系统的成本和复杂性，造成系统成本一直居高不下，仅在对灵敏度要求很苛刻的军事领域和部分工业领域中得到应用，而很难进入具有广泛应用前景的民用领域。
1.2红外热像仪探测器分类和发展简史-热敏红外探测器与光子探测器将光子能量直接转换为光电子的光电效应不同，热敏红外探测器是利用红外辐射的热效应，通过热与其他物理量的变换来探测红外辐射的。
物质的某些性质随入射光的加热作用引起的温度升高而变化的现象称为热敏效应。
热敏效应的特点是入射光与材料的晶格相互作用，晶格因吸收光能而振动能量增加，材料温度上升，从而引起与温度有关的物理，化学或者电学参量发生变化。
这些效应主要包括：塞贝克效应、热敏电阻效应、热释电效应、热弹性效应、隧道效应、液晶色变和气体压力改变等效应。
热敏红外探测器的响应信号取决于辐射功率或者其变化率，与红外辐射的光谱成分无关。
由于探测器的加热和冷却是一个比较缓慢的过程，因此与光子探测器相比，热探测器的响应速度较慢。
一般情况下，光子探测器的响应时间为微秒级，而热探测响应时间为毫秒级。
热敏红外探测器主要包括热释电、温差电堆和微测辐射热计红外探测器三种类型。
(1)红外热像仪探测器分类和发展简史-热释电红外探测器研究发现，部分晶体（如硫酸三甘肽、铌酸锶钡等）沿某一特定的方向切割成薄片，并在两表面制作电极形成平板电容后，当晶体温度发生变化时，电容两端将产生电压。
这种当材料表面温度发生变化后，因材料自发极化而在材料表面释放出电荷的现象称为热释电效应[6]。
如果将该电容器上接上负载电阻，则会产生热释电电流根据热释电效应设计的红外探测器就是热释电红外探测器。
热释电材料仅在温度变化时才产生响应电流，这是热释电探测器区别于其他热敏红外探测器（如微测辐射热计、热电堆）的重要标志。
这个特点也决定了热释电红外探测器必须在斩波器协助下才能正常工作。
如果不使用斩波器，除非场景中有活动目标，否则热释电电荷将自动消散，场景图像将渐隐。
不过增加斩波器后，整个红外成像系统结构将变得复杂。
热释电材料可分为三类：单晶热释电、陶瓷热释电和薄膜热释电。
在众多热释电材料中，BST（钛酸锶钡，BaxSr1-xTiO3）陶瓷材料是目前研究得最成熟也是最成功的一种热释电陶瓷材料。
TI（后并入Raytheon）公司推出的245×328BST铁电陶瓷焦平面已形成产品，像元尺寸48.5μm×48.5μm，NETD（噪声等效温差，NoiseEquivalentTemperature Difference）优于0.8K，展示样品的NETD优于47 mK。
不过，由于铁电陶瓷焦平面的制作工艺与标准大规模硅集成电路工艺不兼容，因此焦平面制造成本较高。
此外，陶瓷混合集成热释电焦平面的性能已经接近理论极限，因此自20世纪90年代中期以来，在美国国防预研局的资助下，Raython公司转而研究单片集成式薄膜热释电红外焦平面阵列，并取得了较大进展，目前，Raytheon公司利用PLZT（锆钛酸铅镧，Pb1-xLax(ZryTi1-y)O3）热释电薄膜已经成功制造出320×240单片式热释电焦平面阵列，阵列的NETD优于90mK。
热释电红外探测器是目前热探测器中的佼佼者，这种探测器除具有一般热探测器点，如宽光谱响应、室温工作等优点外，还具有以下特殊优点：1)探测器输出信号与灵敏元温度变化率成正比，而与绝对温度无关，因而无需自身的热平衡，响应速度较快；2)热释电探测元本身可以作为一个滤波器，可以将一定量的噪声旁路分离掉，噪声较小；3)电荷存储具有积分特性，能存储由瞬时信号释放的总电荷，此时电荷的测量取决于瞬时的总量；4)无需加偏压，读出电路设计简单。
不过由于热释电红外探测器需要斩波器协助才能正常工作，因此与热电堆、测辐射热计比较而言，成像系统结构复杂。
(2)温差热电堆红外探测器温差热电堆红外探测器是利用材料的塞贝克（Seebeck）效应工作的。
塞贝克效应是热能转换为电能的现象，当两种金属或者半导体材料一端欧姆接触而另两端开路时，如果接触端与开路端形成温度差，则在两开路端之间会产生一定的电势差，这种由于温度梯度使得材料内部的载流子由热端向冷端移动而在冷端形成电荷积累的现象，就称为塞贝克效应。
这种结构就称为热电偶。
若干热电偶串连起来就形成热电堆，与单个热电偶相比，热电堆由于电势叠加，便于获得相当可观的电信号。
如果将热电堆的接触端与一吸收红外辐射的小黑体连接在一起，则当小黑体吸收红外辐射能量后，加热接触端温度升高，依据塞贝克效应，在分离端将产生温差电动势。
电动势的大小与入射的红外辐射能量间存在一个确定的关系，依据这种原理制成的红外探测器称为温差热电堆红外探测器。
用于热电堆红外探测器的常用热偶对材料有多晶硅和金、多晶硅和铝、P型(Bi1-xSbx)2Te3和N型Bi1-xSbx薄膜材料对以及N型和P型多晶硅材料对。
其中N型和P型多晶硅材料对由于具有较高的赛贝尔系数和优值，制作工艺与集成电路工艺兼容等优点，是当前研究得比较深入也是最有前途的热偶探测材料。
日本防卫厅和日本电气公司（NEC）利用N型和P型多晶硅作为热电材料制作了128×128元单片式热电堆红外焦平面阵列，器件响应灵敏度约为1,550V/W。
与其他热敏型红外探测器相比，热电堆红外探测器响应灵敏度不高，热响应时间较长，因此在器件性能方面并不具有竞争优势。
不过热电堆红外探测器制作容易与集成电路工艺兼容，信号后处理电路也比较简单，具有低成本的潜力，在对红外成像图像质量要求不高的社区保安、安全监控，汽车辅助驾驶等领域具有一定的应用前景。
(3)微测辐射热计红外探测器微测辐射热计是利用热敏材料的电阻率对温度的敏感特性进行红外探测的。
常用的热敏材料主要有金属和半导体薄膜。
当温度增加时，金属薄膜电子迁移率下降，薄阻增加，TCR（电阻温度系数，TemperatureCoefficient ofResistance）为正值，一般在量级[16~19]。
由于金属薄膜的TCR较低，因此该类薄膜仅在原型器件开发中得到应用。
与金属薄膜相比，以氧化钒和非晶硅为代表的半导体材料的TCR一般要高一个数量级，是目前最常用的热敏材料。
当温度升高时，半导体材料的电荷载流子浓度和迁移率增大，电阻率随着材料温度升高而减小，显示出负的TCR。
微测辐射热计红外探测器具有无需斩波、制作工艺与集成电路制造工艺兼容，便于大规模生产等优点，具有相当大的发展潜力，是目前发展速度最快、性能最好和最具有应用前景的一种热敏型红外探测器。
除以上三种主要的热敏红外探测器外，还有基于其他物理热效应的红外热探测器，主要包括：1)利用物理的热胀冷缩效应，如水银温度计，气体高莱瓶等；2)共振频率与温度的相关性，如石英晶振非致冷红外探测器；3)双材料微悬梁悬臂弯曲与温度的相关性，如基于双材料微悬臂的电容读出和光学读出的非致冷红外探测器；4)热光效应。
利用材料的折射率－温度相关性研制的红外探测器。
2红外热像仪探测器分类和发展简史-红外探测器发展简史自1800年赫胥尔利用涂黑的水银温度计发现红外辐射后，水银温度计作为红外探测器，一直沿用到1830年。