產(chǎn)品詳細(xì)介紹
各種紅外光電設(shè)備之所以能夠“看到”紅外光，是因為他們有一個專門對紅外線敏感的“眼睛”，人們通常把這種對紅外光敏感的元件叫做紅外探測器。紅外探測器就是能夠把入射的微弱紅外光轉(zhuǎn)換為電子線路可以測量的電信號的光電轉(zhuǎn)換器件。它與人們熟悉的太陽能電池有著相似之處：他們完成的任務(wù)都是把光轉(zhuǎn)變?yōu)殡姟５牵柲茈姵刂饕獙梢姽饷舾校t外探測器的敏感對象是紅外光。
事實上，對于整個電磁波，不同的波段有不同的敏感元件。對于這些元件有時人們稱之為探測器，有時又叫做傳感器或敏感器。這里我們主要看一看紅外波段都有哪些探測器。
我們知道，紅外光具有很強(qiáng)的熱效應(yīng)，當(dāng)紅外光照到探測器上被吸收后，吸收體的溫度就會有所升高，利用這一特點，人們制備了多種探測器。例如，利用溫差電動勢原理的熱點堆紅外探測器、利用熱釋電效應(yīng)的紅外熱電探測器、以及利用電阻率隨溫度變化的熱敏電阻等。由于這種探測的機(jī)理是熱學(xué)的變化，因此當(dāng)紅外光照射到探測器上以后，探測器的響應(yīng)有一定的滯后，時間一般有毫秒到秒不等。當(dāng)前，人們?yōu)榱颂綔y器的靈敏度和規(guī)模進(jìn)一步提高，科學(xué)家們在研制一種叫做“微測輻射熱計”的紅外探測器的過程中，利用微機(jī)械的方法，把微小的探測靈敏元用細(xì)細(xì)“腿”從襯底上支撐起來，這樣當(dāng)紅外光照射到探測靈敏元上，由于其具有近似懸空的結(jié)構(gòu)，熱量不容易散失掉，因此可以得到相對較高的溫升，也就是提高了探測的靈敏度。由于這種方法，與硅的大規(guī)模集成電路工藝基本兼容，因此有希望做成大規(guī)模的探測器陣列。對于熱探測器而言，一般地對紅外光的波長沒有太多的選擇性。另外，熱探測器可以在室溫下很好地工作。
除了熱探測器以外，還有一類探測器的工作機(jī)理是利用了紅外光子與探測器物質(zhì)中的電子相互作用的原理，我們把這些探測器成為紅外光子探測器。在這些過程中，由于不同波長的紅外光子具有不同的光子能量，對于某一特定的物質(zhì)，存在著一個特定的紅外波長，如果紅外光波長大于這一波長，光子與物質(zhì)相互作用的程度較弱，因此無法探測，這一特定波長就叫做探測器的響應(yīng)截止波長。因此，光子探測器一般都工作在特定的波段。
光子探測器與熱探測器相比較，由于其探測的基本原理屬于所謂的“量子型”的，器件對紅外的敏感度優(yōu)值（稱為探測率）比較高，通常被用于需要高靈敏探測的儀器中。不過，光子探測器，尤其是中、長波紅外探測器，通常要求工作于深低溫，所以一般要采用制冷機(jī)或者液氮將他們的工作溫度降到零下190℃左右，這給一般應(yīng)用增加了一些麻煩。
但是，光子探測器具有響應(yīng)速度快的特點，它的響應(yīng)時間一般在微秒或納秒的數(shù)量級，因此一些快速測量的場合，只能采用光子型探測器。譬如，隨著我國鐵路系統(tǒng)火車不斷提速，列車軸溫測量紅外系統(tǒng)的探測器已經(jīng)從原來的熱探測器逐漸更換為半導(dǎo)體致冷的光子型紅外探測器，其原因就是原有的熱探測器的毫秒級的響應(yīng)時間已經(jīng)來不及測量靠得較近的兩個火車輪軸的溫度。
隨著應(yīng)用的發(fā)展以及探測器的研究開展，目前的紅外探測器已經(jīng)從單元的器件朝著多元面陣發(fā)展，美國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)研制出了2048×2048元（400萬像素）的紅外面陣器件，這樣的面陣器件非常類似于大家熟知的數(shù)碼相機(jī)中的CMOS或CCD傳感器，由于這類器件工作是一般安放在成像透鏡的焦面上，所以它們又被叫做紅外焦平面器件（IRFPA）。另外，科學(xué)家們也在研究利用一只器件同時探測不同波段的紅外信號，若與可見光器件做個類比，也就是紅外的“彩色CCD”。隨著紅外焦平面技術(shù)的發(fā)展，或許不久的將來，我們會從電器店買到方便、實用的紅外彩色照相機(jī)，有了它，即使伸手不見五指的黑夜里，也可以看到活動的人和動物。
總之，我們堅信，紅外技術(shù)是一種拓寬人們感知世界能力的技術(shù)，勢必將為人類做出更多的貢獻(xiàn)。
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