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1、信息探测材料信息探测材料(3)Information Detector Materials光电技术光电技术学院学院主主 要要 内内 容容2.红外探测器的原理与分类红外探测器的原理与分类1.红外技术红外技术3.红外热成像系统红外热成像系统红外技术红外技术一一、概述概述1.红外技术的发展历史红外技术的发展历史红外技术是伴随军用需要而迅速发展起来的一门新兴技术红外技术是伴随军用需要而迅速发展起来的一门新兴技术。（1）1800：英国天文学家赫谢尔发现英国天文学家赫谢尔发现“红外线红外线”；（2）1880年年：制成测辐射热计制成测辐射热计；（3）1901年年：改进的测辐射热计用来探测物体热辐射改进的测辐

2、射热计用来探测物体热辐射；（4）1917年年：研制成硫化铊探测器研制成硫化铊探测器，首次将光电导效应首次将光电导效应用于红外探测用于红外探测。（5）二战期间二战期间：夜视需要推动光电导红外探测器得到发展夜视需要推动光电导红外探测器得到发展；（6）二战后二战后：半导体技术的发展半导体技术的发展，推动红外探测器大发展推动红外探测器大发展；（7）现在现在：军用牵动红外探测技术迅速发展军用牵动红外探测技术迅速发展。2.红外技术的应用红外技术的应用与雷达相比与雷达相比：结构简单结构简单，分辨力高分辨力高，抗干扰能力强抗干扰能力强，无源方式工作无源方式工作军事战略应用军事战略应用：洲际弹道导弹的探测洲际弹

3、道导弹的探测、识别和跟踪识别和跟踪，高高能束拦截武器的瞄准能束拦截武器的瞄准，拦截导弹的制导拦截导弹的制导和大气层内外核爆炸的探测等和大气层内外核爆炸的探测等军事战术应用军事战术应用：侦察侦察、观瞄观瞄、火控火控、跟踪跟踪、制导等制导等，如枪如枪(炮炮)用红外夜间瞄难具和机载用红外夜间瞄难具和机载、舰载前视红外系统等舰载前视红外系统等与可见光相比与可见光相比：透烟尘能力强透烟尘能力强，可昼夜工作可昼夜工作工业应用工业应用：炉壁炉壁、炉料热分布炉料热分布、铁水铁水、钢水液面检测钢水液面检测，石油管漏油石油管漏油、漏热检查漏热检查，高压供电元部件过高压供电元部件过热检查热检查，集成电路热故障分析等

4、集成电路热故障分析等科研应用科研应用：对研究对象和过程的热分析对研究对象和过程的热分析，如飞机和航天器如飞机和航天器工作状态热分布测定和航空工作状态热分布测定和航空、航天模型风洞试航天模型风洞试验热分析等验热分析等医疗方面医疗方面：对癌症利各种病变的普查和早期诊断对癌症利各种病变的普查和早期诊断、中医穴位诊断等中医穴位诊断等其他应用其他应用：森林防火森林防火、空海救援空海救援、污染监测和资源勘探等污染监测和资源勘探等二二、红外线红外线1.什么是红外线什么是红外线波长范围为波长范围为的电磁波的电磁波。0.76 1000 m 红外线与热和温度密切相关红外线与热和温度密切相关，因此又称为热线或热辐射

5、因此又称为热线或热辐射；性质性质：真空中以光速直线传播真空中以光速直线传播；遵循反射遵循反射、折射折射、衍射和偏振定律衍射和偏振定律。2.红外线的产生红外线的产生高能级高能级低能级低能级热运动热运动辐射辐射（1）任何温度高于绝对零度任何温度高于绝对零度（）的物体都能产生红外辐射的物体都能产生红外辐射。273 C（2）自然界中一切物体都是红外辐射源自然界中一切物体都是红外辐射源；（3）物体辐射红外线的强度和波长物体辐射红外线的强度和波长，取决于物体的温度取决于物体的温度。近红外近红外（SWIRSWIR）：）：0.780.783.03.0m m 中红外中红外（MWIRMWIR）：）：3.03.02

6、020m 远红外远红外（LWIRLWIR）：）：2020100010003.红外线的传播红外线的传播红外辐射在大气中传输时红外辐射在大气中传输时，其能量因大气吸收而衰减其能量因大气吸收而衰减，衰减衰减量与波长有关量与波长有关。SWIR：0.76 3 m MWIR：3 5 m LWIR：8 14 m 大气对红外线吸收较少的波段大气对红外线吸收较少的波段，即透射率较高的波段即透射率较高的波段。大气窗口大气窗口：4.红外成像红外成像可见光成像可见光成像：显示目标表面可见光分布的情况显示目标表面可见光分布的情况红外成像红外成像：显示目标红外辐射分布情况显示目标红外辐射分布情况红外辐射分布图红外辐射分布

7、图可见光图像可见光图像红外图像红外图像黑白图像黑白图像：通过灰度等级表示目标表面红外辐射强度通过灰度等级表示目标表面红外辐射强度。彩色图像彩色图像：通过不同颜色表示不同的红外辐射强度通过不同颜色表示不同的红外辐射强度。红外热成像的对象红外热成像的对象：物体与背景的红外辐射分布图物体与背景的红外辐射分布图。红外热像仪红外热像仪：拍摄物体的热图拍摄物体的热图，昼夜都能看清景物昼夜都能看清景物，可作夜视仪可作夜视仪。可见光可见光照相机照相机红外辐射红外辐射红外光学系统红外光学系统光图像光图像红外图像红外图像红外探测器的原理与分类红外探测器的原理与分类一一、红外探测器工作原理红外探测器工作原理物体吸收

8、物体吸收红外辐射红外辐射一次效应一次效应：温度升高温度升高二次效应二次效应：体积体积、折射率折射率、电导率等电导率等物理和化学性质的变化物理和化学性质的变化红外探测器红外探测器：检测红外辐射的器件检测红外辐射的器件。红外辐射红外辐射电信号电信号红外探测器红外探测器实用红外探测器实用红外探测器：（1）高灵敏度高灵敏度：能检测到微弱红外辐射能检测到微弱红外辐射（2）物理量的变化与受到的辐射成正比物理量的变化与受到的辐射成正比二二、红外探测器的分类红外探测器的分类根据波长根据波长近红外近红外（SWIR）：）：中红外中红外（MWIR）：）：远红外远红外（LWIR）：）：0.76 3 m 3 5 m 8

9、 14 m 根据工作温度根据工作温度低温低温中温中温室温室温根据工作原理根据工作原理热探测器热探测器光子探测器光子探测器（光电探测器光电探测器）1、热探测器热探测器（非制冷非制冷）探测元吸收入射光辐射探测元吸收入射光辐射温升温升温度效应温度效应电量电量12热探测器对红外辐射吸收无波长选择性热探测器对红外辐射吸收无波长选择性。A.测辐射热计测辐射热计材料具有高电阻温度系数材料具有高电阻温度系数，受热辐射后受热辐射后，温度变温度变化引起电阻值变化化引起电阻值变化，固定电压下电流随之变化固定电压下电流随之变化。B.气动探测器气动探测器充气容器受热辐射后充气容器受热辐射后，温度升高温度升高，气体体积膨

10、胀气体体积膨胀，测量其容器壁的变化测量其容器壁的变化，可确定红外辐射的强度可确定红外辐射的强度。特点特点：使用寿命短使用寿命短，动态范围小动态范围小，结构复杂结构复杂，价格昂贵价格昂贵，使用范围日益缩小使用范围日益缩小。热敏电阻热敏电阻C.测辐射热电偶和热电堆测辐射热电偶和热电堆（温差电偶和温差电堆温差电偶和温差电堆）温差电效应温差电效应：两种不同导体两头相接时两种不同导体两头相接时，如果两个如果两个接头处于不同的温度接头处于不同的温度，电路内就产生一个电动势电路内就产生一个电动势，连接外电路就有电信号输出连接外电路就有电信号输出。特点特点：常用来测量温度常用来测量温度，应用很广泛应用很广泛。

11、D.热释电探测器热释电探测器利用热释电效应探测辐射能量利用热释电效应探测辐射能量。特点特点：探测率高探测率高，灵敏度高灵敏度高，使用方便使用方便。热探测器中性能最好热探测器中性能最好，应用最广应用最广，目前开发研究较多目前开发研究较多。2、光子探测器光子探测器（光电探测器光电探测器）利用光电效应制成的红外探测器利用光电效应制成的红外探测器。反应快反应快，灵敏度高灵敏度高，结构牢靠结构牢靠，选择性探测器选择性探测器，常工作于常工作于低温下低温下。当今发展最快当今发展最快，应用最为普遍的红外探测器应用最为普遍的红外探测器。A.光电子发射探测器光电子发射探测器利用光电子发射利用光电子发射（外光电效应

12、外光电效应）制成的可见光探测制成的可见光探测器和红外辐射探测器器和红外辐射探测器，统称为光电子发射探测器统称为光电子发射探测器。特点特点：大部分光电子发射探测器大部分光电子发射探测器，只对可见光只对可见光起作用起作用。能够用于红外和微光的光阴级较少能够用于红外和微光的光阴级较少。B.光电导探测器光电导探测器利用光电导效应制成的红外探测器利用光电导效应制成的红外探测器。红外光红外光电导率增加电导率增加外加偏压外加偏压电流增加电流增加特点特点：结构简单结构简单，种类最多种类最多，应用最广应用最广。光电导探测器光电导探测器-应用范围最广泛的红外探测器应用范围最广泛的红外探测器一一、光电导探测器的工作

13、原理及分类光电导探测器的工作原理及分类ghE DEDhE abcgE导带导带价带价带h a.本征光电探测器本征光电探测器b.杂质光电导探测器杂质光电导探测器c.自由载流子光电导探测器自由载流子光电导探测器：工作温度比非本征型高工作温度比非本征型高。：长波响应较好长波响应较好，常需低温工作常需低温工作。：需制冷到液氦温度需制冷到液氦温度（4.2K），），主要用于远红外主要用于远红外。二二、本征光电导探测器材料本征光电导探测器材料由于利用本征吸收和激发由于利用本征吸收和激发，所以长波阈较短所以长波阈较短，通常小于通常小于7.5 m 1.硫化铅硫化铅（PbS）和硒化铅和硒化铅（PbSe）（1）硫化铅

14、硫化铅（PbS）近红外波段最灵敏的光电导探测器近红外波段最灵敏的光电导探测器，在在波段应用很广波段应用很广。1 3 m 工作温度工作温度：随温度降低随温度降低，长波限向长波限向长波长波方向移动方向移动，工作性能有所提高工作性能有所提高。最早用于红外探测器的材料最早用于红外探测器的材料，制造过程简单制造过程简单，廉价廉价，又具有很高性能又具有很高性能，至今仍广泛使用至今仍广泛使用。峰值探测率峰值探测率pD 111.5 10 121.5 10 几十几十响应时间响应时间100 300 s ms室温室温长波限长波限干冰温度干冰温度（195K）3 m 4 m 性能参数性能参数（2）硒化铅硒化铅（PbSe

15、）制冷到制冷到200K左右左右，是是波段的重要器件波段的重要器件；3 5 m 优优：响应率高响应率高，可常温工作可常温工作，使用方便使用方便，适合高温目标探测适合高温目标探测。缺缺：时间常数较大时间常数较大。102 10 105 10 峰值探测率峰值探测率pD 30 s 3 s 响应时间响应时间4.5 m 5.2 m 室温室温长波限长波限干冰温度干冰温度（195K）性能参数性能参数2.锑化铟锑化铟（）InSb特点特点：（1）随温度降低随温度降低，长波限向长波限向短波短波方向移动方向移动；（2）可常温工作可常温工作，但性能稍低但性能稍低；常工作在常工作在77K；（3）灵敏度高灵敏度高，响应速度快

16、响应速度快，是是最成熟最成熟、应用最广的探测器应用最广的探测器。3 5 m 22 10s 1 s 响应时间响应时间91.2 10 111 10 峰值探测率峰值探测率pD 7.5 m 5.5 m 室温室温长波限长波限液氮温度液氮温度（77K）性能参数性能参数3.碲镉汞碲镉汞（）系列系列1 xxHgCd Te 目前所有探测器中性能最优良目前所有探测器中性能最优良，最有前途的探测器最有前途的探测器。xCd含量的配比含量的配比（1）0.80.2Hg Cd Te光谱响应光谱响应：8 12 m 峰值波长峰值波长：10.6 m 目前最成熟目前最成熟，应用最广应用最广，最受重视的长波红外探测器最受重视的长波红

17、外探测器。（2）0.720.28HgCdTe光谱响应光谱响应：3 5 m 目前近红外目前近红外、中红外探测器中性能最优良的中红外探测器中性能最优良的。响应速度快响应速度快，比此波段的硫化铅比此波段的硫化铅提高提高3个数量级以上个数量级以上；1 3 m 波段波段：可任意调整响应峰值波长可任意调整响应峰值波长，与锑化铟形成竞争与锑化铟形成竞争。3 5 m 波段波段：红外光子探测器的特点红外光子探测器的特点：1.光谱响应有选择性光谱响应有选择性；2.响应速度快响应速度快，比热探测器要高几个数量级比热探测器要高几个数量级；3.灵敏度高灵敏度高，且灵敏度与工作温度有关且灵敏度与工作温度有关，工作温度降低

18、工作温度降低，则灵敏度提高则灵敏度提高；4.器件制造技术要求高器件制造技术要求高，故价格较贵故价格较贵，目前主要还是军用目前主要还是军用。非制冷红外探测器非制冷红外探测器利用红外辐射的热效应非制冷红外探测器利用红外辐射的热效应，由由红外吸收材料将红外辐射能转换成热能红外吸收材料将红外辐射能转换成热能，引起敏感引起敏感元件温度上升元件温度上升。敏感元件的某个物理参数随之发生变化敏感元件的某个物理参数随之发生变化，再通再通过所设计的某种转换机制转换为电信号或可见光信过所设计的某种转换机制转换为电信号或可见光信号号。其核心部件是其核心部件是红外焦平面阵列红外焦平面阵列（IRFPA）非制冷型红外焦平面

19、阵列原理非制冷型红外焦平面阵列原理非制冷非制冷(IRFPA)电学读出方式电学读出方式光学读出方式光学读出方式热热敏敏电电阻阻型型热热释释电电型型热热电电堆堆型型二二极极管管型型热热电电容容型型应用光应用光力学效应力学效应的非制冷的非制冷IRFPA基于基于F-B腔阵列的腔阵列的非制冷非制冷IRFBA1.热敏电阻型热敏电阻型利用热敏电阻的阻值随温度变化来探测辐利用热敏电阻的阻值随温度变化来探测辐射的强弱射的强弱。探测材料探测材料：氧化钒氧化钒、非晶硅非晶硅、钛钛、钇钡铜氧等钇钡铜氧等热敏电阻型红外探测器结构热敏电阻型红外探测器结构2.热释电型热释电型红外辐射使材料温度改变红外辐射使材料温度改变，引

20、起材料的自发极化强度变引起材料的自发极化强度变化化，在垂直于自发极化方向的两个晶面出现感应电荷在垂直于自发极化方向的两个晶面出现感应电荷。通过测量通过测量感应电荷量感应电荷量或或电压的大小电压的大小来探测辐射的强弱来探测辐射的强弱。探测材料探测材料：硫酸三甘肽硫酸三甘肽、钽酸锂钽酸锂、钽铌酸钾钽铌酸钾、钛钛（铁铁电电）酸铅酸铅、钛酸锶铅钛酸锶铅、钽钪酸铅钽钪酸铅、钛酸钡钛酸钡因此因此，热释电红外探测器与其他探测器不同热释电红外探测器与其他探测器不同，它只有它只有在在温度升降的过程中温度升降的过程中才有信号输出才有信号输出，所以所以利用热释电探利用热释电探测器时红外辐射必须经过调制测器时红外辐射

21、必须经过调制。在实际系统中在实际系统中，通常使通常使用调制盘来调制红外辐射用调制盘来调制红外辐射。介电热释电材料主要有两类介电热释电材料主要有两类：（1）热电型热电型，特点是极化强度方向能随外加电场而改变特点是极化强度方向能随外加电场而改变。（2）热电热电非铁电体非铁电体，特点是自发极化方向不能随外电场特点是自发极化方向不能随外电场改变改变。热释电红外焦平面所用的材料通常属于热电热释电红外焦平面所用的材料通常属于热电铁电体铁电体。中等性能探测器中等性能探测器缺缺：性能不如制冷的光子探测器性能不如制冷的光子探测器3.热电堆型热电堆型由逸出功不同的两种导体材料所组成的闭合回路由逸出功不同的两种导体

22、材料所组成的闭合回路，当两接触点处的温度不同时当两接触点处的温度不同时，由于温度梯度使得材料内由于温度梯度使得材料内部的部的载流子向温度低的一端移动载流子向温度低的一端移动，在温度低的一端形成电在温度低的一端形成电荷积累荷积累，回路中就会产生回路中就会产生热电势热电势，这种现象称为这种现象称为Seebeck效应效应。而这种结构称之为热电偶而这种结构称之为热电偶。一系列的热电偶串联称为一系列的热电偶串联称为热电堆热电堆，其示意图如右所其示意图如右所示示。因而因而，可以通过测量可以通过测量热电堆两端的电压变化热电堆两端的电压变化，探测红外辐射的强弱探测红外辐射的强弱。目前用于热电堆型非制冷红外焦平

23、面阵列的热目前用于热电堆型非制冷红外焦平面阵列的热电偶有电偶有：（1）P型多晶硅和金热电偶型多晶硅和金热电偶（2）Si外延层外延层P型扩散区和铝热电偶型扩散区和铝热电偶（3）N型和型和P型的多晶硅热电偶型的多晶硅热电偶。其中其中，N型和型和P型多晶硅热电偶型多晶硅热电偶，是当前研究的是当前研究的比较深也是最有前途的探测材料比较深也是最有前途的探测材料。4.二极管型二极管型这种红外探测技术利用半导体这种红外探测技术利用半导体PN结具有良好的温度特结具有良好的温度特性性。与前面所述的各种非制冷红外探测器不同与前面所述的各种非制冷红外探测器不同，这种红外探这种红外探测器的温度探测单元为测器的温度探测

24、单元为单晶或多晶单晶或多晶PN结结，与与CMOS工艺完工艺完全兼容全兼容，易于单片集成易于单片集成，非常适合大批量生产非常适合大批量生产。5.热电容型热电容型这种非制冷红外焦平面阵列首先由美国橡树岭国家实验这种非制冷红外焦平面阵列首先由美国橡树岭国家实验室在上世纪室在上世纪9090年代中期提出年代中期提出，随后随后Samoff,Sarcon Samoff,Sarcon MicrosystemsMicrosystems公司继续研发公司继续研发，这种技术采用这种技术采用热膨胀系数不热膨胀系数不同的两种材料的薄膜黏合在一起形成双材料薄膜同的两种材料的薄膜黏合在一起形成双材料薄膜，它随着温它随着温度的

25、变化而发生弯曲度的变化而发生弯曲。例如可以采用金属铝和氮化硅薄膜组成例如可以采用金属铝和氮化硅薄膜组成双材料双材料微悬臂梁微悬臂梁，氮化硅在红外辐射下吸收热量并且温度氮化硅在红外辐射下吸收热量并且温度升高升高，导致微悬臂梁发生弯曲导致微悬臂梁发生弯曲。在硅衬底上淀积的在硅衬底上淀积的一层铝与微悬臂梁一层铝与微悬臂梁上的铝形成一个上的铝形成一个可可变电容变电容，微悬臂梁微悬臂梁的弯曲使电容的大的弯曲使电容的大小发生改变小发生改变，通过通过集成在探测器上的集成在探测器上的CMOS读出电路测读出电路测出电容的改变出电容的改变，从从而探测出红外辐射而探测出红外辐射的强弱的强弱。光学读出非制冷红外焦平面

26、光学读出非制冷红外焦平面光学读出方式光学读出方式是一种全新的红外探测技术是一种全新的红外探测技术，与传统的电与传统的电学读出红外探测技术相比学读出红外探测技术相比，它具有一系列潜在的优点它具有一系列潜在的优点：（1）采用光学读出采用光学读出，利用光学原理实现像增强与像转换利用光学原理实现像增强与像转换，整个系统是整个系统是全光系统全光系统，不需要复杂而庞大的读出电路不需要复杂而庞大的读出电路（2）具有具有可视性可视性，可以用眼睛而不用其他任何接受装置观察可以用眼睛而不用其他任何接受装置观察到红外图像到红外图像（3）探测探测灵敏度高灵敏度高，其理论预测探测灵敏度极限可以达到其理论预测探测灵敏度极

27、限可以达到k量级量级（4）潜在的价格优势明显潜在的价格优势明显，具有具有高性价比高性价比的潜力的潜力应用光力学效应的焦平面阵列应用光力学效应的焦平面阵列当当FPA单元吸收入射的单元吸收入射的红外辐射产生温升时红外辐射产生温升时，由于组成微悬臂梁的双由于组成微悬臂梁的双材料热膨胀系数存在差材料热膨胀系数存在差异异，梁会产生弯曲变形梁会产生弯曲变形或离面位移或离面位移。每个像素的温升不同每个像素的温升不同，产生的产生的转角变化转角变化或或离面位移离面位移也就也就不同不同，再利用光学检测系统读出这些转角变化或离面位移再利用光学检测系统读出这些转角变化或离面位移，并把这些信号转化成相应辐射源的热图像并

28、把这些信号转化成相应辐射源的热图像。二二、红外探照灯红外探照灯探照灯的辐射光谱要与变像管光阴级的光谱响应相匹配探照灯的辐射光谱要与变像管光阴级的光谱响应相匹配，并在匹配的光谱范围内有高的辐射效率并在匹配的光谱范围内有高的辐射效率常用红外光阴极常用红外光阴极：银氧铯银氧铯（AgOCs）峰值灵敏度峰值灵敏度：0.8 m 长波限长波限：1.2 m 量子效率较低量子效率较低，暗发射电流大暗发射电流大三三、红外变像管红外变像管红外热成像系统红外热成像系统收集收集、探测景物的辐射能探测景物的辐射能，形成与景物辐射形成与景物辐射分布相对应的热图像的成像系统分布相对应的热图像的成像系统。光机扫描型光机扫描型非

29、扫描型非扫描型单元红外探测器单元红外探测器线阵列红外探测器线阵列红外探测器热释电摄像管热释电摄像管凝视型热成像系统凝视型热成像系统一一、光机扫描型红外热成像系统光机扫描型红外热成像系统优优：图像对比度好图像对比度好。缺缺：结构复杂结构复杂，成本高成本高。二二、非扫描型红外热成像系统非扫描型红外热成像系统（一一）热释电摄像管热释电摄像管优优：结构简化结构简化，不需制冷不需制冷，成本低成本低。缺缺：性能不及光机扫描型热成像系统性能不及光机扫描型热成像系统。电视摄像型热像仪电视摄像型热像仪，与普通光电导摄像管类似与普通光电导摄像管类似。（二二）凝视型热成像系统凝视型热成像系统系统完全取消了光机扫描系

30、统完全取消了光机扫描，采用元数足够多的探测器面阵采用元数足够多的探测器面阵，使探测器单元与系统观察范围内的目标元一一对应使探测器单元与系统观察范围内的目标元一一对应。凝视凝视：探测器驻留时间增加探测器驻留时间增加，系统响应目标系统响应目标辐射的时间长辐射的时间长，好像固定注视一样好像固定注视一样。红外焦平面阵列红外焦平面阵列：IRFPA4.多色探测器多色探测器将两个以上光谱响应不同的探测器构成层叠结构或并列将两个以上光谱响应不同的探测器构成层叠结构或并列结构结构，能同时对双波段或多波段的辐射信息进行处理能同时对双波段或多波段的辐射信息进行处理。双色探测器双色探测器PbSe和和PbSPbSe：1

31、 4 m PbS：2 3 m 地面战车地面战车：4 m 较强较强；2 m 较弱较弱紫外紫外/红外双色探测红外双色探测：紫外紫外；InSbCdS：红外红外4.1 4.4 m 0.3 0.55 m 如如：火焰等假目标火焰等假目标（红外干扰红外干扰）：）：2 m 较强较强；4 m 较弱较弱0.6 11 m 透过率达透过率达851.任何物体都是红外源任何物体都是红外源，红外技术的应用无处不在红外技术的应用无处不在；2.红外技术使人们的观察能力扩大红外技术使人们的观察能力扩大；3.军用需求是红外技术发展的主要推动力军用需求是红外技术发展的主要推动力，民用红外技术逐渐普及民用红外技术逐渐普及；4.影响红外

32、技术推广应用的一大障碍是价格问题影响红外技术推广应用的一大障碍是价格问题。发展趋势发展趋势：1.高密度高密度，快响应快响应，元元，结构由二维向三维发展结构由二维向三维发展；6810 102.双色双色、多色红外器件多色红外器件；3.提高工作温度提高工作温度，不需制冷不需制冷；4.降低价格降低价格发展现状发展现状：夜视技术夜视技术微光夜视微光夜视：像增强器像增强器红外夜视红外夜视：红外探测器红外探测器微光成像系统微光成像系统直视微光成像系统直视微光成像系统微光电视微光电视一一、直视微光成像系统直视微光成像系统利用光增强技术的光电成像系统利用光增强技术的光电成像系统，可在极低照度可在极低照度下工作下

33、工作，可大大改善人眼在微光下的视觉性能可大大改善人眼在微光下的视觉性能。5(10)lx A 1st generation will amplify the existing light several thousand times letting you clearly see in the dark.These units provide a bright and sharp image at a low cost,which is perfect,whether you are boating,observing wildlife,or providing security for you

34、r home.优优：靠夜天自然光照明景物靠夜天自然光照明景物，自身隐蔽性好自身隐蔽性好；耗电少耗电少，像质好像质好；构造简单构造简单，体积小体积小，重量轻重量轻；工艺成熟工艺成熟，造价较低造价较低。缺缺：受自然照度和大气透明度影响大受自然照度和大气透明度影响大；浓云和烟雾情况下浓云和烟雾情况下，严重影响观察效果严重影响观察效果。景物之间反差小景物之间反差小，图像层次不够分明图像层次不够分明。第一代第一代级联式像增强器级联式像增强器体积大体积大，防强光能力差防强光能力差第二代第二代带微通道板的像增强器带微通道板的像增强器信噪比较低信噪比较低，探测距离有限探测距离有限发展阶段发展阶段特点特点第三代

35、第三代负电子亲和势光阴极像增强器负电子亲和势光阴极像增强器体积小体积小，灵敏度高灵敏度高，成本高成本高二二、微光电视系统微光电视系统可工作在微弱照明条件下的特种应用电视可工作在微弱照明条件下的特种应用电视。像增强技术像增强技术电视摄像技术电视摄像技术微光电视优于人眼或普通光学仪器的原因微光电视优于人眼或普通光学仪器的原因：1.1.可拥有较大的入瞳直径可拥有较大的入瞳直径，收集的光子数可达人眼的收集的光子数可达人眼的10001000倍以上倍以上；2.可以将光阴极面的面积做得比人眼视网膜的面积大得多可以将光阴极面的面积做得比人眼视网膜的面积大得多；3.作为第一检测器的光阴极的量子效率可以大大超过视网膜作为第一检测器的光阴极的量子效率可以大大超过视网膜；4.可以利用数字图像处理技术可以利用数字图像处理技术，提高显示图像的质量提高显示图像的质量；5.可在一帧时间内积累信息可在一帧时间内积累信息，提高信噪比提高信噪比。优优：1.1.可实现图像的远距离传输可实现图像的远距离传输，能供多人能供多人、多地点同时观察多地点同时观察；缺缺：1.图像质量图像质量（清晰度清晰度、对比度对比度、分辨力分辨力、彩色彩色）不够高不够高；2.便于录像和遥控摄像便于录像和遥控摄像；3.可与光电自动控制系统结合构成电视跟踪系统可与光电自动控制系统结合构成电视跟踪系统。2.受气象条件限制受气象条件限制。Thanks!