中波红外光电探测器详细介绍

　　中波红外光电探测器(MWIR)是一种在3～5μm波段工作的红外探测器，其核心原理基于光电效应和热电效应，能够将目标物体发出的红外辐射转化为可测量的电信号，具备高灵敏度、高分辨率和昼夜工作能力，广泛应用于军事、安防、工业、环境监测等领域。
 

　　中波红外光电探测器的工作原理主要基于光电效应和热电效应：
 

　　光电效应：当目标物体发出的MWIR光子(波长3～5μm)照射到探测器材料(如锑化铟InSb、碲镉汞HgCdTe)时，光子能量被材料吸收。若光子能量大于材料禁带宽度，材料中的电子从价带跃迁至导带，形成电子-空穴对(载流子)。这些载流子在探测器内部电场作用下定向移动，形成光电流。通过测量光电流大小，可反推入射光子数量，进而得到目标物体的红外辐射强度。
 

　　热电效应：探测器材料吸收红外辐射后，分子振动加剧，材料温度升高。热敏材料(如氧化钒VOₓ、非晶硅)的电阻随温度变化(如VOₓ电阻随温度升高而降低)，通过惠斯通电桥电路将温度变化转化为电压信号，经放大后生成热图像。
 

　　中波红外光电探测器常用的材料包括：
 

　　锑化铟(InSb)：具有高量子效率(优质探测器可达80%以上)，适用于高响应速度和高灵敏度场景，如军事侦察、自动驾驶。
 

　　碲镉汞(HgCdTe)：通过调整Cd组分可灵活调整禁带宽度，覆盖3～5μm波段，具有高灵敏度和宽波段响应特点，支持快照模式、积分模式等功能。
 

　　量子阱探测器(QWIP)：基于量子效应实现红外探测，具有特定波段响应优势。
 

　　中波红外光电探测器具备以下性能优势：
 

　　高灵敏度：能够响应微弱红外辐射，捕捉更多细节信息。
 

　　高分辨率：通过优化器件结构(如像元尺寸缩小至10μm以下)和材料选择，实现高分辨率成像，提供宽广视野与高视场覆盖率。
 

　　昼夜工作能力：中波红外辐射在昼夜均存在，探测器可全天候监测，不受光照条件限制。
 

　　抗干扰能力强：能穿透烟、尘、雾等障碍物，在复杂环境中保持稳定工作性能。
 

　　环境适应性强：可在各种天气条件下正常工作，不受光线、雾霾等因素影响。