紅外光電探測(cè)器是將入射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的器件。現(xiàn)代紅外光電探測(cè)器所利用的主要是紅外熱效應(yīng)和光電效應(yīng)。這些效應(yīng)的輸出大都是電量，或者可用適當(dāng)?shù)姆椒ㄞD(zhuǎn)變成電量。

紅外光電探測(cè)器的發(fā)展

　　20世紀(jì)，紅外光電探測(cè)器首先受到軍事部門(mén)的關(guān)注，它實(shí)現(xiàn)了黑暗中的目標(biāo)探測(cè)、保密通訊等。

　　Z初的紅外光電探測(cè)器采用點(diǎn)源探測(cè)技術(shù)，該方法將目標(biāo)看作一個(gè)熱點(diǎn)源，以此來(lái)探測(cè)、鎖定并追蹤目標(biāo)。由于獲得的特征信息量十分有限，且非常容易受到各類(lèi)紅外、激光等干擾，因此單元探測(cè)基本不具備目標(biāo)識(shí)別的能力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電子技術(shù)等發(fā)展，光電對(duì)抗越來(lái)越強(qiáng)烈，簡(jiǎn)單的點(diǎn)源式探測(cè)技術(shù)面臨重大挑戰(zhàn)，逐漸發(fā)展為多元探測(cè)技術(shù)，可以獲取較豐富的目標(biāo)信息。

　　20世紀(jì)80年代研發(fā)的多元紅外光電探測(cè)器面陣凝視成像系統(tǒng)探測(cè)元數(shù)量達(dá)到10³～10⁶量級(jí)，可以直接置于紅外物鏡的焦平面上，實(shí)現(xiàn)所謂的大角度“凝視”，電子脈沖代替了光學(xué)機(jī)械掃描體制。系統(tǒng)靈敏度可提高兩個(gè)量級(jí)且可同時(shí)處理多個(gè)目標(biāo)，體積縮小、重量減輕、響應(yīng)更快、可靠性提高，在軍事上有更突出的適用性。

　　目前，紅外光電探測(cè)器正朝著中波紅外、長(zhǎng)波紅外雙波段甚至多波段方向發(fā)展。紅外光電探測(cè)器將具備像素更高、幀速率更快、熱分辨率更強(qiáng)、多色化和智能化等特征。

紅外光電探測(cè)器的原理

　　紅外對(duì)于我們來(lái)說(shuō)其實(shí)并不陌生，經(jīng)科學(xué)研究顯示凡是溫度超過(guò)零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，當(dāng)物體溫度低于1725℃物體產(chǎn)生的熱輻射光譜都會(huì)集中在紅外光區(qū)域，因此自然界的所有物體都能向外輻射紅外光波。自然界的物體由于本身的物理、化學(xué)性質(zhì)、本身溫度的不同所產(chǎn)生的紅外輻射的波長(zhǎng)和距離也不盡相同。

　　通常我們將這些紅外波分為以下三個(gè)波段：

　　1、近紅外：波長(zhǎng)范圍0.75～3μm

　　2、中紅外：波長(zhǎng)范圍3～25μm

　　3、遠(yuǎn)紅外：波長(zhǎng)范圍25～1000μm

　　人體輻射的紅外光波長(zhǎng)3～50μm，其中8～14μm占46%，峰值波長(zhǎng)在9.5μm。紅外輻射是波長(zhǎng)介于可見(jiàn)光與微波之間的電磁波，人眼察覺(jué)不到，要察覺(jué)這種輻射的存在并測(cè)量其強(qiáng)弱，必須把它轉(zhuǎn)變成可以察覺(jué)和測(cè)量的其他物理量。紅外光電探測(cè)器是將入射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的器件。

紅外光電探測(cè)器的分類(lèi)

　　根據(jù)紅外光電探測(cè)器是否發(fā)射紅外，可將紅外光電探測(cè)器分為被動(dòng)紅外光電探測(cè)器和主動(dòng)紅外光電探測(cè)器。

　　1、被動(dòng)紅外光電探測(cè)器：

　　被動(dòng)紅外光電探測(cè)器本身不發(fā)射任何能量而只被動(dòng)接收、探測(cè)來(lái)自環(huán)境的紅外輻射。探測(cè)器安裝后數(shù)秒種已適應(yīng)環(huán)境，在無(wú)人或動(dòng)物進(jìn)入探測(cè)區(qū)域時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的紅外輻射穩(wěn)定不變，一旦有人體紅外線(xiàn)輻射進(jìn)來(lái)，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產(chǎn)生突變電信號(hào)，而發(fā)出警報(bào)。被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器形成的警戒線(xiàn)一般可以達(dá)到數(shù)十米。

　　被動(dòng)式紅外光電探測(cè)器主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱傳感器(或稱(chēng)為紅外傳感器)及報(bào)警控制器等部分組成。其核心是不見(jiàn)是紅外光電探測(cè)器件，通過(guò)關(guān)學(xué)系統(tǒng)的配合作用可以探測(cè)到某個(gè)立體防范空間內(nèi)的熱輻射的變化。

　　人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10微米左右的紅外線(xiàn)，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10微米左右的紅外線(xiàn)而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10微米左右的紅外線(xiàn)通過(guò)菲泥爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。

　　2、主動(dòng)紅外光電探測(cè)器：

　　主動(dòng)紅外光電探測(cè)器由紅外發(fā)射機(jī)、紅外接收機(jī)和報(bào)警控制器組成。分別置于收、發(fā)端的光學(xué)系統(tǒng)一般采用的是光學(xué)透鏡，起到將紅外光束聚焦成較細(xì)的平行光束的作用，以使紅外光的能量能夠集中傳送。紅外光在人眼看不見(jiàn)的光譜范圍，有人經(jīng)過(guò)這條無(wú)形的封鎖線(xiàn)，必然全部或部分遮擋紅外光束。接收端輸出的電信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)因此產(chǎn)生變化，從而啟動(dòng)報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。主動(dòng)式紅外光電探測(cè)器遇到小動(dòng)物、樹(shù)葉、沙塵、雨、雪、霧遮擋則不應(yīng)報(bào)警，人或相當(dāng)體積的物品遮擋將發(fā)生報(bào)警。

紅外光電探測(cè)器的用途

　　紅外光電探測(cè)器首先被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，如制導(dǎo)、偵察、搜索、預(yù)警、探測(cè)、跟蹤、全天候前視和夜視、武器瞄準(zhǔn)等。

　　20世紀(jì)70年代以后，民用需求急劇增長(zhǎng)，加上紅外光電探測(cè)器件發(fā)展迅猛、生產(chǎn)成本下降，使得軍事紅外技術(shù)逐步向民用部門(mén)轉(zhuǎn)化，紅外光電探測(cè)器被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、交通等各個(gè)行業(yè)和部門(mén)，如電力在線(xiàn)檢測(cè)、鐵路車(chē)輛軸溫探測(cè)、礦產(chǎn)資源勘探、地下礦井測(cè)溫和測(cè)氣、氣象預(yù)報(bào)、地貌或環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物或環(huán)保監(jiān)測(cè)等，使得紅外光電探測(cè)器發(fā)展成為軍民兩用技術(shù)。