www.opticsky.net - 光行天下科技网

   分类栏目光学设计光学加工光学薄膜激光技术仪器仪表光电技术光纤通信
搜索: 您的位置光行天下科技网 > 光学工程 > 光电技术 > 阅读文章

红外技术及应用概述

时间:2013-07-28 18:48:41 来源:光行天下科技网整理 作者:秩名 阅读:
红外线,实质上是一种电磁辐射波,其波长范围大致在0.78μm~1000μm频谱范围内,因其是位于可见光中红光以外的光线,故而得名为红外线。 
 
任何温度高于绝对零度的物体,都会向外部空间以红外线的方式辐射能量。利用红外辐射实现相关物理量测量的传感技术,即为红外传感技术。红外传感技术是近年来发展最快的技术之一,红外传感器目前已广泛应用于航空航天、天文、气象、军事、工业和民用等众多领域,起着不可替代的重要作用。 
 
按检测机理不同,通常将红外传感器分为热式和光子式(也称量子式)两大类。热式是利用红外辐射的热效应,即当热式传感器的敏感元件吸收所入射的红外辐射后,其温度随之变化,进而使敏感元件的相关物理参数发生相应变化,通过对这些物理参数及其变化的测量就可确定传感器所吸收的红外辐射量。热式传感器主要优点是:响应波段达整个红外区域,可以在常温下工作,轻便可靠,成本较低,使用简单方便等。但其不足之处是响应时间相对较长(ms级),灵敏度较低,一般用于低频调制的场合。常用的热式红外传感器类型主要有热敏电阻/(微)辐射热计型、热电偶/热电堆型、高莱气动型和热释电型等。其中,热释电型的敏感元件通常采用具有热释电效应的晶体材料,具有检测效率最高,频率响应最宽,能探测辐射信号的快速变化等显著优点,故该类传感器发展较快,应用范围也较广。 
 
光子式红外传感器是利用红外辐射的光子效应而进行工作的传感器。所谓光子效应,是指当有红外线入射到某些半导体材料上时,红外辐射中的光子流与半导体材料中的电子相互作用,改变了电子的能量状态,从而引起各种电学现象。通过测量半导体材料中电子性质的变化,就可以知道相应红外辐射的强弱。光子探测器类型主要有内光电探测器、外光电探测器、自由载流子式探测器、QWIP量子阱式探测器等。内光电探测器又细分为光电导型、光生伏特型和光磁电等类型。光子探测器的主要特点是灵敏度高、响应速度快,具有较高的响应频率,但缺点是探测波段较窄,一般工作于低温(为保持高灵敏度,常采用液氮或温差电制冷等方式,将光子探测器冷却至较低的工作温度)。 
 
按照红外传感器应用功能、场所的不同,大体可将其应用分成以下几类: 
 
(1)辐射量、光谱测量:该类测量仪器用途广泛,如基于中红外辐射测量的地面辐射强度计,可用于如全球变暖等的气候变化观察;基于远红外辐射测量的红外空间望远镜,可用于宇宙天体天文观察;配带红外光谱扫描辐射仪的气象卫星,可实现对云层等的气象观察分析。在工矿企业中,应用较多的是基于辐射量测量的红外温度计和基于红外光谱测量的红外分析仪。 
分享到:
发表评论
提示:请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
验证码: 看不清,换一张
(评论通过审核以后,将显示在评论栏.)
[ 查看全部 ] 网友评论
关于我们 - 联系我们 - 广告服务 - 法律声明 - RSS订阅 - 网站地图 - 返回顶部