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红外技术的发展现状与

发展趋势

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红外技术的发展现状与发展趋势

第一部分红外技术的发展及主要应用领域

红外技术的发展

1800年，英国天文学家.赫歇耳利用水银温度计来研究太阳光的能量分布发现了红外辐射，从那时

起，人们就致力于研究各种红外探测器以便更好地研究和探测红外辐射。在红外探测器发展中，以下事件

具有重要意义：

上世纪70年代，热成像系统和电荷耦合器件被成功地应用。

上世纪末以焦面阵列（FPA）为代表的红外器件被成功地应用。

红外技术的核心是红外探测器。

红外探测器

单元红外探测器：如InSb（锑化铟）、HgCdTe（碲镉汞）、非本征硅，以及热电等探测器。

线列：以60元、120元、180元和256元等，可以拼接到1024元甚至更多元。

4N系列扫描型焦平面阵列：如211所的研制生产的4x288。

凝视型焦平面阵列(IRFPA)：

致冷型256x256、320x240、384x288，更大规模的如640x512，1024×1024和1280×720元阵列也已

有了；

非致冷型160×120、320x240已广泛应用于各个行业中，384x288、640x480也已开始应用。

红外探测器按其特点可分为四代：

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4x288为代表的扫描型焦平面；

第三代：凝视型焦平面；

第四代：目前正在发展的以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型为主要特点的系统芯片，具有

高性能数字信号处理功能，甚至具备单片多波段探测与识别能力。

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目前非制冷焦平面探测器的主流技术为热敏电阻式微辐射热计，根据使用的热敏电阻材料的不同可

以分为氧化钒探测器和非晶硅探测器两种。

非制冷焦平面阵列探测器的发展，其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域，真正实

现了小型化、低价格和高可靠性，成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。

氧化钒技术由美国的Honeywell公司在九十年代初研发成功，目前其专利授权BAE、L-3/IR、FLIR-

INDIGO、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等几家公司生产。非晶硅技术主要由法国的CEA/LETI/LIR实验

室在九十年代末研发成功，目前主要由法国的SOFRADIR和ULIS公司生产。

目前世界上只有美国、法国、日本、以色列四个国家拥有非制冷焦平面探测器产业化生产的能力，

其核心技术仅有美国和法国两个国家掌握，日本和以色列则由美国取得技术许可，在其国内生产和有限制

地使用。对我国的出口则设置了更多严格的限制，如大家遇到的帧频限制。

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我国已经开展了从单元、线列到红外焦平面的探测器研究工作。产品已覆盖1μm-3μm、3m-5μm和

8μm-14μm三个大气窗：光子探测器有光导、光伏、量子阱等结构；热探测器有热敏电阻，温差电偶与电

堆、热电等类型。多种焦平面阵列已走出实验室，开始获得实际应用。