云顶国际网页 非制冷红外探测器和制冷红外探测器的区别

非制冷红外探测器和制冷红外探测器的区别

红外焦平面探测器按照制冷方式可以分为非制冷红外探测器和制冷红外探测器。制冷和非制冷在技术原理、特点和应用上有什么区别呢？

制冷型红外探测器一般指的是利用半导体材料的光子效应制成的探测器，光电效应需要半导体冷却到较低温度才能够观测，所以红外系统需要制冷后才能使用。由于制冷型红外探测器具有灵敏度高、能够分辨更细微的温度差别、响应速度快、探测器距离远等优点，广泛应用于远距离监控系统等高端领域。目前，第三代制冷型红外光电探测器的材料主要包含HgCdTe、量子阱光探测（QWIPs）、II类超晶格（II-SLs）与量子点光探测（QDIPs）四种。

自1930年以来，光子探测器一直占据着红外探测器发展的主导地位。然而，光子探测器所需的低温制冷不但使得探测器价格昂贵，也使得系统体积增大、使用不便。非制冷红外焦平面探测器无需制冷装置，能够工作在室温状态下，具有体积小、质量轻、功耗小、寿命长、成本低、启动快等优点。虽然在灵敏度上不如制冷红外探测器，但非制冷红外焦平面探测器的性能已可满足绝大多数商业应用领域的技术需要。

非制冷器件并不意味着不需要制冷器：为减少热串扰，热敏面阵、或者热释电面阵都需要用热电制冷来保持探测器运行温度的恒定，只是它们不需要制冷至低温而已（TEC）。

目前，微测辐射热计探测器的产量比所有其他红外阵列技术的总和都要大，主导非制冷红外探测器技术。目前，商用测辐射热计主要由氧化钒制造、非晶硅或硅二极管制造。短波红外探测器也属于非制冷型红外探测器的一种。

红外热成像探测器的发展主要集中在大规格、小型化、多色化（multi-color）、智能化和高温工作等前沿领域方面。高性能是核心，重点是提高光谱、空间、时间的分辨率和辐射探测器的灵敏度；而在实际应用时，则涉及SWaP3 概念的各个方面，需要权衡权衡尺寸、重量、功耗、成本等。