中波红外和长波红外探测系统性能的比较与选择
文章编号。１６７２—８７８５（２０１４）０５．０００１．０６
中波红外和长波红外探测系统
性能的比较与选择
丁利伟 甘宇红ｚ王宗俐 路学荣
（１．中国空空导弹研究院，河南洛阳４７１００９；
２．南宁职业技术学院，广西南宁５３０００８）
摘 要：针对常用的各种中波和长波红外探测系统，从探测器特性、目标辐射特性、背
景辐射特性、大气传输特性和红外系统设计等方面，分析、计算和比较了中波红外和
长波红外探测系统的有关性能，提供了有实用价值的数据。根据不同的探测目标和使
用环境，为红外探测系统的设计提出了波段选择的建议。
关键词：红外；波段选择；红外辐射；背景辐射；大气传输
中图分类号：ＴＮ２１９ 文献标识码： Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—８７８５．２０１４．０５．００１
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏ；￣ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｄ—ｗａｖｅ
ａｎｄ Ｌｏｎｇ－ｗａｖｅ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ
ＤＩＮＧ Ｌｉ—ｗｅｉ ．ＧＡＮ Ｙｕ—ｈｏｎｇ２，ＷＡＮＧ Ｚｏｎｇ—ｌｉ１．ＬＵ Ｘｕｅ—ｒｏｎｇ
．Ｃｈｉｎａ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｍｉｓｓｉｌｅ Ａｃａｄｅｍｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１００９，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｎａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｆｏｒ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｍｉｄ—ｗａｖｅ ａｎｄ ｌｏｎｇ－ｗａｖｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔａｒｇｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｃｈａｒ－ ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ． Ｔｈｅ ｄａｔａ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｏｆ ｖａｌｕｅ ｔｏ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｕｓｅｓ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｔｈｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ ｏｎ ｂａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｍａｄｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｉｎｆｒａｒｅｄ；ｂａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ；ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ；ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓ— ｓｉｏｎ
０引言
目前红外探测系统的种类很多，用得较多
的主要有热成像观察系统、红外制导系统、红外
搜索跟踪器（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｔｒａｃｋ，ＩＲＳＴ）和
导弹来袭报警系统等。这些系统都采用中波或长
波红外进行探测。波段选择对系统的性能、复杂
性和成本影响很大，所以波段选择是红外系统 设计首先要解决的重要问题【 。红外探测波段
会受探测器性能、目标辐射特性、背景辐射杼Ｉ生
和大气传输特性等多个因素的影响，所以需要
进行多方面的分析和计算，才能对其作出最合
适的选择。
１探测器性能分析
探测器本身的性能是选择探测波段时首要
收稿日期。２０１４－０３－１８ 作者简介：丁利伟（１９８１，），男，河南开封人，工程师，硕士研究生，主要研究方向为光电系统设计及应用。 Ｅ－ｍａｉｈ ｌｗｄｉｎｇ２００３＠１２６．ｃｏｍ
ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａ１．ｓｉｔｐ．ａｃ．ｃｎ／ｈｗ ＩＮＦＲＡＲＥＤ（ＭＯＮＴＨＬＹ）／ＶｏＬ．３５，Ｎｏ．
５，ＭＡＹ ２０１４ 考虑的因素。即使目标在某个波段有着很高的
辐射强度和大气透过率，若在该波段没有合适的
探测器来探测目标，辐射强度和大气透过率也就
没有任何意义。当前能够批量生产并且实际使用
最多的探测器有：制冷型中波碲镉汞（ＨｇＣｄＴｅ） 探测器和锑化铟（ＩｎＳｂ）探测器，制冷型长波碲
镉汞探测器和量子阱探测器，非制冷型多晶硅
探测器和氧化钒探测器。表１列出了常用探测
器的主要技术参数［ｚ－。
由表１可知，在常用红外探测器中，制冷型
表１ 常用探测器的主要技术参数
探测器的灵敏度（Ｎｏｉｓｅ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
Ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ，ＮＥＴＤ）明显优于非制冷探测器，中
波制冷探测器的灵敏度优于长波制冷探测器。
ＮＥＴＤ直接决定了探测器的探测能力，ＮＥＴＤ愈
小，探测能力就愈强。此外，像元愈小，分辨率
愈高；阵列愈大，视场就愈大；制冷型探测器的
最高帧频可达２００ Ｈｚ以上，而非制冷探测器的
最高帧频均在１００ Ｈｚ以下。在设计各种红外系
统时，红外探测器的这些性能直接决定了它们
的应用范围，目前，长波和中波制冷型探测器主
要用于空空制导系统、ＩＲＳＴ系统、红外预警系
统和高性能观察系统，而长波非制冷探测器主
要用于一般的红外观察系统。
２ 目标红外辐射特性
目标辐射特性研究是获取目标特征、对目
标进行识别的重要手段。红外探测的目标种类
繁多，可以说地球上所有的物体都可能成为红外
探测的目标。从红外探测的角度分析，目标辐射
分成两大类：一类类似于黑体的灰体辐射，世界
上大部分物体均属于这—类。这种辐射是连续
的，符合或基本符合黑体辐射的普朗克公式；另
ＩＮＦＲＡＲＥＤ（ＭＯＮＴＨＬＹ）／ＶＯＬ．３５，ＮＯ．５，ＭＡＹ ２０１４ 一类是选择性辐射，典型代表是火焰，一般碳氢
化合物燃烧均会产生高温的ＣＯ２和Ｈ２０分子， 这些非对称的高温分子会产生分子辐射，这类
辐射只在某一些波段产生辐射，是选择性辐射。
一般情况下，实际的目标大都符合灰体辐射特
性或同时兼有两种辐射特性。探测飞机时，尾部 喷口和飞机蒙皮的辐射属于灰体辐射，而热气流
辐射则是选择性辐射【引。探测舰船时，舰身和
锅炉排气管口的辐射属于灰体辐射，排气管口排
出的热气流的辐射属于灰体辐射。桥梁、码头和
车辆等目标的辐射一般只有灰体辐射。 为探测目标的红外辐射，首先要明确目标
可能的温度范围或它的最低温度，计算不同温
度的物体在中波和长波各个波段的辐射通量密
度，得出用哪个波段的探测器最适合探测这个温
度范围的目标。利用普朗克公式可以计算目标
的辐射通量密度及其分布特征，普朗克公式可 表示为［３）４］
＝ Ｃｌ （１）
式中， 为光谱辐射通量密度，单位是Ｗ・ｍ＿。－
ｍ＿。； 为波长，单位是 ；Ｃ１为第一辐射常
数，Ｃ１＝２７ｃｈｃ。＝３．７４１８３２ Ｘ １０－－１６Ｗ．ｍ ；ｃ２为第
ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａ１．ｓｉｔｐ．ａｃ．
ｃｎ／ｈｗ 二辐射常数，Ｃ２＝ｈｃ／ｋ＝１．４３８７８６×１０ ｍ－Ｋ；
ｈ为普朗克常数，ｈ＝６．６２６１７６ Ｘ １０－－３４Ｗ．８２；
为波尔兹曼常数，ｋ＝１．３８ｘ１０－２。Ｗ．Ｓ．Ｋ＿。。Ｔ
为绝对温度，单位为Ｋ；全光谱的辐射通量密 度可根据斯蒂芬一波尔兹曼定律计算【ｓ］：
Ｍ＝ｔ／．地 （２）
表２ 不同温度的目标在不同波段的辐射通量密度
式中，斯蒂芬一波耳兹曼常数 ＝５．６６９７￣１０－－１２Ｗ．
ＣｔＴｔ＿ ．Ｋ～。波段的辐射通量密度也可用同样方
法求得，只是积分限不同【０】：
，Ａ２ ｆ。 ｆ Ｍ（Ｔ）＝／』 （ ，Ｔ）ｄＡ＝ｆ』 ｄ 一ｆ』 ｄ入（３） ‘， Ｊ０ Ｊ０
由表２可知，从２２０ Ｋ到３８０ Ｋ，目标在长
波波段内的有效辐射都远大于中波波段内的辐
射。随着温度的升高，目标的总辐射不断增加，
中波波段辐射的比例不上升，而长波波段内的
辐射则先上升而后均持续下降。图１显示了不
同温度的目标在不同波段的辐射通量密度的百
分比变化趋势。目前，从一些公开的资料看，美
国、法国、加拿大和英国等国的各种红外探测器
的工作波段并不完全相同，但都比较接近，因此
这些探测器所能探测的目标辐射通量密度随目
标温度的变化趋势与图１也基本一致。
就温度为２６０ Ｋ的黑体辐射而言，中波波
段的辐射只占总辐射的０．３１％，即约千分之三，
而８—９ 长波波段中能利用的辐射占总辐射近
５％，８，－￣１０Ｄ，ｍ长波波段中能利用的目标辐射占
总辐射的比例大于１０％，８￣１２Ｄ，ｍ长波波段能利
用的目标辐射占总辐射的比例大于２０％，上述
ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａ１．ｓｉｔｐ．ａｃ．ｃｎ／ｈｗ ３种长波波段的辐射分别是中波辐射的１６倍、
３４倍和７２倍，显然长波探测优于中波探测。
删 －４Ｏ －ＺＯ 口 田 椰 Ｗ Ｗ １∞ 目括■度‘℃＇ 图１不同温度的目标在不同波段的辐射通量 密度百分比
随着物体温度的升高，中波的有效辐射比
例迅速增加，绝对辐射量也很快增加。当温度升
到３２０ Ｋ时，中波波段的辐射占总辐射比例升至
１．４５％，而８ ９ 长波波段中能利用的目标辐射
占总辐射７．２２％，８￣１０Ｄｍ长波波段能利用的目
标辐射占总辐射１４．５３％，８，，４２岬长波波段能
利用的目标辐射占总辐射的比例大于２７．９％，
上述３种长波波段的辐射分别是中波辐射的５
倍、ｌ０倍和１９倍。考虑到大气吸收和各个波段
ＩＮＦＲＡＲＥＤ（ＭＯＮＴＨＬＹ）／ＶＯＬ．３５，ＮＯ．５，ＭＡＹ ２０１４ 螂
攀墨鬣 薯器■ 探测器的灵敏度，热像仪在中波和长波的实际探
测能力比较相近。
３背景的红外辐射特性
探测被测目标时始终会有背景存在，探测
目标的本质就是区别目标和背景，所以要探测到
目标，必须考虑背景。目标和背景的辐射亮度必
须有足够的差别，热像仪才能探测到目标。目标
的背景多种多样，有海洋、蓝天、云层、沙漠、
草地、山脉、树林和城市等。下面对主要背景辐
射的波段和强弱进行概括分析。
国外曾对多种地面背景的光谱辐射特性做
过大量实验，图２是几种常见地面背景的光谱辐
亮度曲线［３ｊ６】。结果表明，沙地、土壤和草地等
的光谱辐射特性相当类似，在３ 以下主要对
太阳光反射和散射，５ｐ－ｍ以上类似于环境温度
的黑体辐射，相当于背景自身的温度辐射。在３
岬至４．８ 间有一个最小辐射带，在这个辐射
带中，太阳辐射的反射和散射很小，地物背景自
身的温度辐射也很弱。若按与背景辐射光谱亮
度很相似的３５。Ｃ黑体的辐射光谱亮度计算，中
波背景辐射亮度只有长波的１／１０￣１／１５；当冬天
的环境温度约为２７０ Ｋ时，中波背景的辐射亮度
只有长波的１／２０￣１／３０。夜间，因为没有太阳辐
射，背景只有地面热辐射，地面背景的辐射也以
长波为主。一般认为地球是一个２８０ Ｋ的灰体，
地面热辐射的峰值波长约为１０ 。
天空背景的光谱辐射亮度依赖于观察的仰
角、云层状况和环境温度。天空中的云层大多位
于高度为几百至几千米的中低空。受太阳照射
的亮云，在３ 以下对太阳有强烈的散射和反 射，其自身辐射也类似于黑体。天空辐射中的中
波部分主要来自太阳光散射，长波部分主要来
自大气热辐射【 。太阳的位置对太阳散射区辐
射有很强的影响，而对大气热辐射区的影响很
小。大气温度对大气热辐射区有很强的影响，但
通用红外测试系统的精度分析
第35卷，增刊红外与激光工程
2006年10月
、，r01．35SupplementhdtaI蜘andL船er
EngineeriIlgoct．20(}6
通用红外测试系统的精度分析
李颖文，潘德彬，刘爱东，刘建东，王群，罗艳
(华中光电技术研究所，湖北武汉430014)
摘要：采用美国PI、SalltaBafbam红外和LuIllitron的红外测试设备，进行系统集成，构建成了通用的红
外测试系统。它既能完成1
024×1024元以下任意像元数的中波红外和长波红外焦平面阵列性能参数的测试，
又能完成中波红外和长波红外热像仪系统级性能参数的测试，具有很好的适用性及技术的先进性。中波红外
热像仪的测试结果NETD=15．8mK，与cEDIP的结果15．13m耐目差0．67mK。测试精度为±1．49mK。长波制冷
红外焦平面阵列探测器的测试结果NETD为26．47mK，与Sofhdir的结果24．43m耐目差2．04
mK，测试精度为±
1．63mK。
关键词：红外；焦平面；热像仪；测试；噪声等效温差；精度分析
中图分类号：n忆16文献标识码：A文章编号：1007．2276(2006)增E-0271-04
AccuracVanalVsisofuniversalinflraredtestsyst
ACCUraCyanalySlS0IUnlVerSaIlnIrareneStSySIem
U
Y．mg-wen，PANDe_biIl，LIU～一dong，UUJi锄一dong，WANGQun，LUOY．觚
(Huazll∞gRe∞archInstimteofElcc吣op廿cs，wuh柚，oliIIa)
Abstract：PI一7700ofPIcompany，R1限-3000ofSB瓜aIld
SVS一2000DofLulIli廿on
areinteg眦d
tobe
a
uIliversalinf两．ed
testsystem．ItcaIltesttheMW
andL，W
基于双色红外探测比较研究
第２７卷第２期 计算机仿真 ２０１０年２月
文章编号：１００６—９３４８（２０１０）０２—００５５—０４
基于双色红外探测比较研究
刘玉超，张科
（西北＿Ｉ 、吐大学航天学院，陕西西安７１００７２）
摘要：针对当前空战中飞机使用的红外诱饵越来越多，当前红外空空导弹的探测波段相对较窄，为了提高空空导弹的探测与 识别能力，提出了多波段双色探测识别的观点。研究利用了普朗克黑体辐射定律和维恩位移定律分析飞机发动机尾焰、飞 机蒙皮和红外诱饵在不同波段的能量分布情况，并在中波／长波、短波／中波、短波／长波三个双色波段对其进行了积分双色 比的仿真研究，通过仿真结果对不同波段的特点进行了分析，提出了双色探测增加到多波段双色探测的办法。 关键词：双色红外；红外诱饵；双色积分比；多色；红外探测 中图分类号：ＴＮ２１５ 文献标识码：Ａ
Ｔｈｅ Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｔｗｏ——ｃｏｌｏｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ＬＩＵ Ｙｕ—ｃｈａｏ．ＺＨＡＮＧ Ｋｅ
（Ｔｈｅ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＮＷＰＵ，Ｘｉ’ａｎ Ｓｈａｎｘｉ ７ １００７２，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｂａｉｔｓ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ａｉｒｐｌａｎｅ ｕｓｅｓ ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｉｒ ｆｉｇｈｔ ａｒｅ ｇｅｔｔｉｎｇ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ，
ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｉｒ—ｔｏ—ａｉｒ ｍｉｓｓｉｌｅ’Ｓ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｗａｖｅ ｂａｎｄ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｎａｌＴＯＷ．Ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ａｉｒ—ｔｏ—ａ ｍｉｓｓｉｌｅ’Ｓ ｄｅｔｅｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ ｏｆ ｍｕｌｔｉ—ｗａｖｅ ｂａｎｄ ｄｕａｌ—ｃｏｌｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｏｇｎｉ—
应用于森林火灾监测的中波红外相机设计
应用于森林火灾监测的中波红外相机设计
陈凯;孙德新;刘银年
【摘 要】For urgency and significance of forest fire monitoring, infrared
radiation characteristics of flame was theoretically analyzed and
appropriate observation wave band was found based on the spectral curve
of the flame. According to the above results, a set of MWIR camera used in
forest fire monitoring was designed. Infrared image data was obtained by
experiments under the condition of simulating forest fire spot in the
outfield. The experimental results demonstrated the camera's excellent
performance.%针对森林火灾监测的迫切性及现实意义，对火焰红外辐射特性进行分析，根据火焰的光谱曲线，得出观测火焰的适宜波段。基于以上分析结果，设计了一套应用于森林火灾监测的中波红外相机，并在外场模拟森林火灾现场，进行成像实验，得到了红外图像数据，实验结果表明监测效果良好。
【期刊名称】《红外技术》
【年(卷),期】2016(038)006
【总页数】5页(P514-518)
【关键词】红外辐射;火焰光谱;中波红外;森林火灾
【作 者】陈凯;孙德新;刘银年
【作者单位】中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083; 中国科学院大学，北京 100049;中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083;中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083 【正文语种】中 文
三波段红外火焰探测器工作原理
三波段红外火焰探测器工作原理
三波段红外火焰探测器是一种常用的火灾监测设备，它能够及时检测到火焰的存在并发出警报。该火焰探测器的工作原理是基于红外辐射和红外光谱分析的技术。
三波段红外火焰探测器利用红外辐射原理进行火焰信号的采集。当火焰燃烧时，产生的高温会释放出丰富的红外辐射。这些红外辐射波段主要集中在短波红外、中波红外和长波红外三个波段。
探测器会将采集到的红外辐射信号传给红外光学系统进行分析。红外光学系统会将不同波段的红外辐射信号进行滤波和光谱分解，然后将其转换成电信号。
然后，经过信号处理电路的处理，探测器会分析火焰产生的红外辐射波段特征，将其与事先设定的火焰参数进行比对。如果检测到与火焰特征匹配的信号，探测器就会判断为火焰存在，触发声光警报器以及其他紧急措施。
三波段红外火焰探测器的工作原理在不同的环境条件下都具有较高的可靠性和灵敏度。它可以有效地区分火焰的红外辐射信号与其他光源的干扰信号，准确地进行火灾监测和报警。
三波段红外火焰探测器通过采集、分析和比对火焰产生的红外辐射信号，实现了对火焰的及时监测和报警。它在工业、商业和住宅等各个领域都有广泛的应用，为防火安全提供了重要的保障。
红外探测器
１ 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。其中前者主要采用碲镉汞（HgCdTe）、锑化铟（InSb）两种材料，又以碲镉汞占主导地位，应用最为广泛。国际上知名研究机构有法国Sofradir、英国SELEX、德国AIM、美国DRS、Raytheon 等。已研制、生产的高水平商用焦平面探测器有：长波640×480、中波1024×1024、短波4096×4096、双色/双波段1280×720。
红外热像仪图像调校及选型标准
红外热像仪选型及图像调试标准
目次
1红外热像仪基本概念...............................................3
2红外热像仪成像原理...............................................4
2.1红外探测器成像原理.............................................4
2.2硬件设计原理...................................................5
2.3软件设计原理...................................................6
3红外图像调校标准.................................................7
3.1非均匀性校正（NUC）............................................7
3.2图像增强.......................................................9
3.3鬼影（Ghost）.................................................10
3.4坏点(BadPixels)..............................................10
3.5对比度........................................................11
3.6锅盖..........................................................12
3.7补偿（Calibration）..........................................12
锑基_类超晶格红外探测器_第三代红外探测器的最佳选择_史衍丽
第33卷 第11期 红 外 技 术 Vol.33 No.11 2011年11月 Infrared Technology Nov. 2011
621〈综述与评论〉
锑基Ⅱ类超晶格红外探测器——第三代红外探测器的最佳选择
史衍丽
（昆明物理研究所，云南 昆明 650223）
摘要：以多色、大面阵、高性能、低成本为特征的第三代红外探测器是当前红外探测器的发展方向及
目标。InAs/GaInSbⅡ类超晶格探测器因为独特的断代能带结构以及自身存在的材料和器件优势，在大
面阵长波红外探测器、高温中波红外探测器、中波双色探测器以及甚长波红外探测器领域显示出优异
的器件性能和技术成熟性，成为第三代红外探测器技术的最佳选择之一，在世界各国引起了高度的重
视和发展。就InAs/GaInSbⅡ类超晶格材料的优越性、存在的问题及近期的发展状况进行了介绍，旨
在促进我国InAs/GaInSbⅡ类超晶格技术的发展。
关键词：第三代红外探测器；InAs/GaInSbⅡ类超晶格；断代能带结构；低维红外探测器
中图分类号：TN215 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2011)11-0621-04
Type-II InAs/GaInSb Superlattices Infrared Detectors-one of
the Best Choices as the Third Generation Infrared Detectors
SHI Yan-li
(Kunming Institute of Physics, Kunming 650223, China)
Abstract：The Third-Generation infrared detectors characterized as multicolor, large array, high performance
and low cost have become the development goal of the infrared detectors. InAs/GaInSb Type-II infrared
红外探测技术的应用与分析
第36卷，增刊红外与激光工程2007年9月、u．36Suppl锄∞tInn_ared粕d【舶erEngin∞血gS印．2007
红外探测技术的应用与分析
王大海1，梁宏光2，邱娜2，徐世录2
(1．海军驻锦州地区军事代表室，辽宁锦州121000；2．东北电子技术研究所，辽宁锦州121000)
摘要：介绍了红外探测技术的发展历程以及装备的研制、改进情况，指出了发展红外探测技术
的优势和重要性，重点探讨了几种红外探测技术的性能及其特点。最后分析了红外探测技术的未来
发展趋势。关键词：红外探测技术；发展分析
中图分类号：TN97文献标识码：A文章编号：1007—2276(2007)增(探测与制导)一0107．06
Application锄danalysisinthemmtaryoftheIRdetectiontechnolo韶
wANGDa-hail，u魄NGHong．guan92，QIuNa2，xuS11i．1u2(1．Navy觚eR印fese咖nveB∽跏inJin吐ou，Jinzhou121000，China；2．Nomle鹪tResearchhlstitIlteofElec仃onicTechllolo窖∞J1Il西ou121000，C舡越)
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红外探测技术的原理及发展前景_袁华
科技信息 博士· 专家论坛
红外探测技术的原理及发展前景
中北大学信息工程系 袁 华 王召巴
[摘 要 ]本文首先介绍了红外探测技术的原理及其在军事方面的应用 ,然后分析了红外探测技术在未来的发展前景。[关键词 ]红外探测技术 原理 应用 发展前景 1 引言 随着红外物理与技术的不断发展 ,红外探测技术已被广泛地应用于军事、煤矿的安全生产等各个领域 ,例如: 在作战时 ,导弹和战斗机平台的雷达面积呈现显著减小的趋势 ,无法用无线电来比较准确的探测目标 ,相反地 ,此类探测目标由于是高速运动的 ,所以它与空气的摩擦和其发动机机的尾焰均会产生强烈的红外辐射 ,有利于用红外系统对其进行探测 [1]。 在矿山施工中 ,可用高温度分辨红外热像仪对岩体进行实时监测 ,及时发现裂缝和危石、检测供电设备运行状况、判断电气故障、观测顶底板围岩的破碎情况、避免煤矿自然等现象的发生 [2]。本文主要对红外探测技术的原理及发展趋势 ,作进一步的研究和探讨。
2 红外探测技术的原理及应用 任何物体 ,只要其温度高于绝对零度 ,就会发出红外辐射 ,
由于物体各部位温度不同 ,辐射率不同 ,就会显示出不同的辐射特征 ,经过大气传输 ,被红外探测设备接收后 ,经光电转换 ,成为人眼可观察的图像。 红外探测技术是利用目标与背景之间的红外辐射差异 ,所形成的热点或图像来获取目标和背景信息的 ,探测系统包括: 光学系统和探测器、信息处理器、扫描与伺服控制、显示装置、信息输出接口、中心计算机和激光测距等装置。 红外接收光学系统的作用是把目标或目标区域的红外辐射聚焦在探测器上 ,其结构类似于通常的接收光学系统 ,但由于工作在红外波段 ,其光学材料和镀膜必须和其工作波长相适应。红外探测器将目标及背景的红外辐射转换成电信号 ,经过非均匀性修正和放大后以视频形式输出至信息处理器。 信息处理器由硬件和软件组成 ,对视频进行快速处理后获得目标信息 ,通过数据接口输出。显示装置可以实时显示视频信号、状态信息。中心计算机的作用是对整个系统提供时序、状态、接口及对内、对外指令等控制。 扫描和伺服控制器控制光学扫描镜或伺服平台的工作 ,并把光学扫描镜或伺服平台的角度位置信息反馈给中心计算机。 红外探测具有环境适应性好、隐蔽性好、抗干扰能力强、能在一定程度上识别伪装目标 ,且设备体积小、重量轻、功耗低等特点 ,主要应用于以下几个方面: ( 1)搜索跟踪。 搜索平台周围的广大区域出现的目标 ,跟踪并将信息传送给相应单位。
红外线烘干技术
中波红外烘干技术的应用有哪些?
中波红外烘干技术能够在短时间内转移大量能量，可有针对性地快速加热。采 用中波红外技术,可以对较大表面和三维工件加热。
中波红外辐射器是集合了中波光谱、耐用、构造灵活等特点的标准辐射器。 它的长度（最大达6M）和输出功率（最大输出功率为oOKW/mJ）特别适合长时间连续使
用。相比于传统的加热方式，中波红外烘干技术的优点如下：
1、 简单而直接的热传递方式可节能60%以上；
2、 “由里及表”的加热特点可提高工件的品质；
3、 由于中波波长（2. 4-2. 7um）能非常好的匹配大多数材料的吸收光谱，因此可
有效适应不同材质工件的需要；
4、 在烘干设备的设计过程中，可根据加热物体的性能量身定做加热方案；
5、 配备先进的PLC智能控制系统可精确控制温度，提高加热效率。
中波红外烘干技术应用于玻璃丝网印刷干燥
玻璃丝网印刷生产线一般山玻璃清洗区、油墨印刷区、丝印干燥区、风冷区 和堆跺区组成。其中，丝印干燥工序非常重要，直接关系到整条线的生产效率以及成 品的质量。在丝印干燥区使用中波红外烘干技术能大大提高生产线速，改进产品质 量,降低运营成本，减少维护。
在丝网印刷干燥过程中，最重要的是必须能够对大范围的干燥型面实施全面控
制，从而确立最优化的工艺。另外，由于波长在加热过程中起到重要作用，因此为产
品选择具有适合波长的红外辐射器十分重要。LI前，国内最大的汽车玻璃供应商已经在其丝网印刷机上全部采用了中波红外 烘干技术，对汽车玻璃上的经丝网印刷后的商标和产品号进行干燥。在这样的丝网 印刷机上，红外辐射器加热模块分为儿个独立的可控区，每个区域的辐射器都可以分 别接通或关闭。应用了高效率的中波红外烘干技术后，生产速度得到大幅提高。同 时由于中波红外烘干技术为设备带来的紧凑性，丝网印刷干燥机的长度大为缩短，节 省了大量空间。此外，山于中波红外辐射器寿命一般超过20000小时，儿乎不需要维 护，因此也大量减少了维修成本。