红外传感器：推动红外技术发展的关键技术

红外传感器也称为红外探测器，是红外物理技术发展的关键技术。每种性能更优的新型红外探测器的研制成功，都会有力地推动红外技术的发展。红外探测器研究包括红外焦平面阵列探测器、红外量子阱探测器、超导约瑟夫森红外探测器、热释电红外探测器和黑硅红外探测器等。

(1)红外辐射的波长范围是0.75 ～1 000 μm，通常按波长划分为四个区，如表3-1所示。

表3-1 红外辐射波长范围划分

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(2)红外辐射和可见光一样，具有反射、折射、衍射、干涉、偏振、吸收等物理现象，且全部光学定律都可以利用。

(3)自然界中任何物体甚至冰块，只要它本身具有高于绝对温度(-273.16℃)，又低于500℃，就会成为红外线辐射源。物体温度越高，红外辐射波长越短。在太阳光谱中从紫光到红光热效应逐渐增大，而最大的热效应却位于红外光区。太阳能量中的70%是红外线，照明的白炽灯其辐射能的88%是红外线。

(4)有许多物质(如玻璃)对可见光是透明体，但对有些波长的红外线是不透明体；反过来一样，有些波长的红外线能够穿透薄雾，而可见光却会受到严重衰减，黑色纸对可见光是不透明的，但是能透过长波红外线。

(5)大气窗口是指地球大气层对红外辐射的吸收具有明显的选择性，某些波段的红外线在大气层里具有良好的透明度，在近红外、中红外、远红外三个波段中，每一个波段都至少包含一个大气窗口，其中1 ～2.5 μm、3 ～5 μm、8 ～14 μm 三个大气窗口在红外技术中特别重要。大气窗口的意义在于为人们提供了红外线在大气中工作时所允许的波长区域，这对选择什么样的红外辐射源和接收器、确定作用距离等都极其重要。