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红外技术的应用及前景

2012-06-13 17:10
九一隐士
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  2.3.1 红外焦平面阵列技术

  首先在美国、法国等发达国家,基于窄禁带半导体蹄福汞材料的单波段红外焦平面器件技术已经成熟,以288×4元长波和256×256元中波为代表的焦平面器件已基本取代了多元光导线列通用组件。256×256元蹄福汞焦平面探测器已实现工程应用.并已经向更大规模的凝视型面谇焦平面探测器、双色探测器发展。长波器件已达到256×256元的规模,中、短波器件达到了512×512元甚至2048×2048元的规模,长线阵的扫描型焦平面因其在空问对地观测方面需求而受到高度重视,针对不同应用目标,1500远红外中长波、3000远红外短波、4000远红外长波以及6000远红外中、短波长线列焦平面器件纷纷问世。

  红外焦平面器件技术,不但要发展基于材料温度特性的硅Bolometer和铁电材料热释电或热容性红外焦平面器件,还要着力发展基于微光机电技术的热机械应变式红外焦平面器件。同时通过新型材料的探索,将优异的器件结构和材料特性有效地组合构成性能更为优越的焦平面器件,形成了当前发展的重要方向之一。例如,法国的大型红外焦平面阵列(TRFPA)和双波段红外焦平面阵列技术以及小像素非晶硅非制冷探测器技术研究已经取得了一定的进展。

  2.3.2 红外电子物理

  红外光电子物理发展的一个焦点就是红外焦平面相关的物理问题。如以蹄福汞材料为主要研究对象的窄禁带半导体物理已获得很好的发展,直接支撑了以蹄福汞为代表的红外焦平面技术}而基于半导体微结构、纳米结构能带工程的了带物理也正在快速发展,有力地推进了以量子阱红外探测器及其它量子器件为代表的新一类焦平面技术,以光电物理为基础的新型红外探测应用材料与物理研究也在近年变得十分活跃。红外光电子物理已成为主要研究在红外波段能量范围内电磁辐射与物质相互作用,研究红外辐射和探测的原理与机制,探索新的材料和器件,为红外光电子技术提供科学基础以及直接应用的热门学科。

  到目前为止,红外预警探测系统集红外探测器技术、制冷技术和光电技术、信号处理技术、自动控制技术于一体,以无源方式工作,自身隐蔽性好抗干扰能力强探测目标范围广,已逐渐成为对来袭威胁目标预警的主要手段之一。

  2.3.3 双波段探测

  单一波段红外探测系统会由于目标伪装,环境干扰等因素导致其探测能力和准确度下降,面双波段探测器件(3-5 和8-12 )不但可以提高系统对假目标的鉴别能力,还可以降低系统的阑值电平,提高系统的探测距离等,所以双波段探测具有较好地发展前景。例如,法国。斯皮拉尔"舰用红外警戒系统和荷兰的IRSCAN等都采用的是双波段探测。

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