產品詳細介紹
各種紅外光電設備之所以能夠“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換為電子線路可以測量的電信號的光電轉換器件。它與人們熟悉的太陽能電池有著相似之處：他們完成的任務都是把光轉變為電。但是，太陽能電池主要對可見光敏感，而紅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，紅外光具有很強的熱效應，當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。由于這種探測的機理是熱學的變化，因此當紅外光照射到探測器上以后，探測器的響應有一定的滯后，時間一般有毫秒到秒不等。當前，人們為了探測器的靈敏度和規模進一步提高，科學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，利用微機械的方法，把微小的探測靈敏元用細細“腿”從襯底上支撐起來，這樣當紅外光照射到探測靈敏元上，由于其具有近似懸空的結構，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，與硅的大規模集成電路工藝基本兼容，因此有希望做成大規模的探測器陣列。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理是利用了紅外光子與探測器物質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，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或者液氮將他們的工作溫度降到零下190℃左右，這給一般應用增加了一些麻煩。
但是，光子探測器具有響應速度快的特點，它的響應時間一般在微秒或納秒的數量級，因此一些快速測量的場合，只能采用光子型探測器。譬如，隨著我國鐵路系統火車不斷提速，列車軸溫測量紅外系統的探測器已經從原來的熱探測器逐漸更換為半導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時間已經來不及測量靠得較近的兩個火車輪軸的溫度。
隨著應用的發展以及探測器的研究開展，目前的紅外探測器已經從單元的器件朝著多元面陣發展，美國等發達國家已經研制出了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碼相機中的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的發展，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，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，紅外技術是一種拓寬人們感知世界能力的技術，勢必將為人類做出更多的貢獻。
www.weiningtech.com |
與企業聯系時請告知該信息來自教育裝備網！
