QY球友会 读懂短波、中波和长波红外探测器

一文读懂短波、中波和长波红外探测器

随着红外热成像技术的不断普及，红外探测器作为一种感知温度的核心器件正在从遥不可及的高端应用不断商业化普及。红外热成像是能够将人眼不可见的红外辐射转换成可供肉眼观看的红外热像图。那么，红外探测器按照波段可以划分为哪些种类呢？

对于这个问题，我们首先需要理解红外探测器的原理和工作方式。红外探测器是一种被动探测物体红外辐射的设备，它利用被测物体表面发出的红外辐射来获取信息。根据红外辐射的不同波长，红外探测器能够分为短波红外、中波红外和长波红外三种类型。

那么，为什么不同类型的红外探测器会有这样的差异呢？这是因为不同波长的红外辐射在大气中的传播情况不同。红外热成像技术感知的红外辐射的波长介于可见光和微波之间，其短波与可见光波段的红光相邻，长波段与微波相接。

根据红外辐射的产生机理、红外辐射的应用和发展情况并结合考虑了红外辐射在地球大气层中的传输特性：

近红外或短波红外，波长范围为1~3μm

利用反射光成像，而不是热成像。短波探测器依赖于能见度低的环境光，和人眼探测原理类似，更像是增强视力，而且能够穿透挡风玻璃成像；

中红外或中波红外，波长范围为3~5μm

长波红外，波长范围为8~14μm

中长波红外主要是探测的目标物体自身辐射的红外光谱，受目标物性、应用场景等多因素影响，中长波红外探测器各有优劣。目标温度是影响探测器选择的主要因素之一，不同温度物体的红外辐射在不同波段的能量密度具有显著差异。从220K到380K，目标在长波波段的有效辐射都远大于中波波段的辐射；随着目标温度的升高，中波的绝对辐射量很快增加，有效辐射比例迅速上升。