红外探测器为何要在低温下工作

红外探测器为什么要在低温下工作 红外探测技术 不 同 种 类 的 物 体 发 射 出 的 红 外 光 波 段 是 有 其 特 定 波 段的 ， 该 波 段 的 红 外 光 处 在 可 见 光 波 段 之 外 。 因 此 人 们 可 以利 用 这 种 特 定 波 段 的 红 外 光 来 实 现 对 物 体 目 标 的 探 测 与 跟踪 。 将 不 可 见 的 红 外 辐 射 光 探 测 出 并 将 其 转 换 为 可 测 量 的信 号 的 技 术 就 是 红 外 探 测 技 术 。 红外探测技术 红外探测技术的优点 环 境 适 应 性 优 于 可 见 光 ， 尤 其 是 在 夜 间 和 恶 劣 天 候 下 的 工作 能 力 隐 蔽 性 好 ， 一 般 都 是 被 动 接 收 目 标 的 信 号 ， 比 雷 达 和 激 光探 测 安 全 且 保 密 性 强 ， 不 易 被 干 扰 由 于 是 目 标 和 背 景 之 间 的 温 差 和 发 射 率 差 形 成 的 红 外 辐 射特 性 进 行 探 测 ， 因 而 识 别 伪 装 目 标 的 能 力 优 于 可 见 光 与 雷 达 系 统 相 比 ， 红 外 系 统 的 体 积 小 ， 重 量 轻 ， 功 耗 低 红外探测器 红 外 探 测 器 (Infrared Detector)是 将 入 射 的 红 外辐 射 信 号 转 变 成 电 信 号 输 出 的 器 件 。 红 外 辐 射 是 波 长 介于 可 见 光 与 微 波 之 间 的 电 磁 波 ， 人 眼 察 觉 不 到 。 要 察 觉这 种 辐 射 的 存 在 并 测 量 其 强 弱 ， 必 须 把 它 转 变 成 可 以 察觉 和 测 量 的 其 他 物 理 量 。 红外辐射原理 自 然 界 中 , 一 切 温 度 高 于 绝 对 零 度 摄 氏 -273.16 的 物体 都 不 断 地 辐 射 着 红 外 线 , 这 种 现 象 称 为 热 辐 射 。 红 外 线是 一 种 人 眼 不 可 见 的 光 波 ， 它 是 由 物 质 内 部 的 分 子 、 原 子的 运 动 所 产 生 的 电 磁 辐 射 ， 是 电 磁 频 谱 的 一 部 分 ,其 波 段 介于 可 见 光 和 微 波 波 段 之 间 (0.76 1000微 米 )通 常 按 波 长 把红 外 光 谱 分 成 4个 波 段 :近 红 外 （ 0.76 3微 米 ） 、 中 红 外 （3 6微 米 ） 、 中 远 红 外 （ 6 20微 米 ） 和 远 红 外 （ 20 1000微 米 ） 。 红外辐射原理 一 切 物 体 都 有 其 自 身 的 红 外 辐 射 特 性 。 为 研 究 各 种 不 同 物 体 的 红外 辐 射 ， 人 们 用 理 想 辐 射 体 绝 对 黑 体 （ 简 称 黑 体 ） 作 基 准 。 能 吸收 全 部 入 射 的 辐 射 而 没 有 反 射 的 物 体 称 为 黑 体 。 良 好 的 吸 收 体 必 然 也是 良 好 的 辐 射 体 ,因 此 黑 体 的 辐 射 效 率 最 高 ， 其 比 辐 射 率 定 为 1。 任 何实 际 物 体 的 辐 射 发 射 量 与 同 一 温 度 下 黑 体 的 辐 射 发 射 量 之 比 ,称 为 该物 体 的 比 辐 射 率 ， 其 值 总 是 小 于 1。 物 体 的 比 辐 射 率 ， 与 物 体 的 材 料种 类 、 表 面 特 性 、 温 度 、 波 长 等 因 素 有 关 。 黑 体 的 辐 射 特 性 可 用 普 朗克 定 律 描 述 ， 该 定 律 给 出 了 黑 体 辐 射 作 为 温 度 函 数 的 光 谱 分 布 。 对 某一 温 度 ， 辐 射 量 最 大 的 波 长 与 其 温 度 的 乘 积 为 常 数 ， 这 个 关 系 称 维 恩定 律 （ 适 用 于 在 温 度 较 低 ， 波 长 较 短 的 范 围 内 ） 。 对 所 有 波 长 积 分 所得 到 的 总 辐 射 量 与 温 度 的 四 次 方 成 正 比 ， 这 个 关 系 称 为 斯 蒂 芬 玻 尔兹 曼 定 律 。 普 朗 克 黑 体 辐 射 定 律 普 朗 克 黑 体 辐 射 定 律 图 示 德 国 物 理 学 家 马 克 思 普 朗 克 维 恩 位 移 定 律 维 恩 位 移 定 律 说 明 了 一 个 物 体 越 热 ， 其 辐 射 谱 的 波 长 越 短 （ 或 者 说 其 辐 射 谱 的 频 率 越 高 ） 。 红外辐射原理 物 体 发 出 的 辐 射 ， 大 都 要 通 过 大 气 才 能 到 达 红 外 光 学系 统 。 由 于 大 气 中 二 氧 化 碳 、 水 汽 等 气 体 对 红 外 辐 射 会 产生 选 择 性 吸 收 和 其 他 微 粒 的 散 射 ， 使 红 外 辐 射 发 生 不 同 程度 的 衰 减 。 人 们 把 某 些 衰 减 较 小 的 波 段 ， 称 为 大 气 窗 口 。在 0.76 20微 米 波 段 内 有 3个 大 气 窗 口 :1 2.7微 米 ,3 5微米 ， 8 14微 米 。 目 前 红 外 系 统 所 使 用 的 波 段 ， 大 都 限 于 上述 大 气 窗 口 之 中 （ 大 气 窗 口 还 与 大 气 成 份 、 温 度 和 相 对 湿度 等 因 素 有 关 ） 。 由 于 红 外 系 统 所 探 测 的 目 标 处 于 各 自 的特 定 背 景 之 中 ， 从 而 使 探 测 过 程 复 杂 化 。 因 此 ， 在 设 计 红外 系 统 时 ， 不 但 要 考 虑 红 外 辐 射 在 大 气 中 的 传 输 效 应 ， 还要 采 用 抑 制 背 景 技 术 ， 以 提 高 红 外 系 统 探 测 和 识 别 目 标 的能 力 。 红外系统工作原理红 外 系 统 一 般 由 红 外 光 学 系 统 、 红 外 探 测 器 、 信 号 放 大 和 处 理 、 显 示 记 录 系 统 等 组 成 。 其 工 作原 理 如 图 所 示 ： 红外探测器工作原理 红 外 光 学 系 统 把 目 标 的 红 外 辐 射 集 聚 到 红 外 探 测 器 上， 并 以 光 谱 和 空 间 滤 波 方 式 抑 制 背 景 干 扰 。 红 外 探 测 器 将集 聚 的 辐 射 能 转 换 成 电 信 号 。 微 弱 的 电 信 号 经 放 大 和 处 理后 ， 输 送 给 控 制 和 跟 踪 执 行 机 构 或 送 往 显 示 记 录 装 置 。 红外 光 学 系 统 的 结 构 ， 一 般 可 分 为 反 射 式 、 折 射 式 和 折 反 射式 三 种 ， 后 两 种 结 构 需 采 用 具 有 良 好 红 外 光 学 性 能 的 材 料。 红外探测器工作原理 红 外 探 测 器 前 的 光 学 调 制 器 ， 将 目 标 辐 射 进 行 调 制 编 码 ， 以 便从 背 景 中 提 取 目 标 信 号 或 目 标 的 空 间 位 置 信 息 。 前 置 放 大 器 将 探 测 器输 出 的 微 弱 信 号 进 行 初 级 放 大 ， 并 给 探 测 器 提 供 合 适 的 偏 置 条 件 。 它的 噪 声 指 数 很 低 ， 从 而 使 探 测 器 的 噪 声 有 可 能 成 为 系 统 的 极 限 噪 声 。信 号 处 理 系 统 把 前 置 放 大 器 输 出 的 信 号 进 一 步 放 大 和 处 理 ， 从 信 号 中提 取 控 制 装 置 或 显 示 记 录 设 备 所 需 的 信 息 。 一 般 非 成 像 系 统 视 目 标 为点 辐 射 源 ， 相 应 的 信 号 处 理 、 显 示 记 录 系 统 比 较 简 单 。 红 外 成 像 系 统， 通 常 需 将 目 标 红 外 辐 射 转 换 成 黑 白 照 片 和 假 彩 色 照 片 或 电 视 图 像 。这 种 图 像 不 象 可 见 光 照 相 机 所 得 的 图 像 那 样 直 观 ， 它 反 映 的 是 目 标 的辐 射 温 度 分 布 。 红外探测器的分类 热 探 测 器 ： 热 探 测 器 吸 收 红 外 辐 射 后 ， 温 度 升 高 ， 可 以 使探 测 材 料 产 生 温 差 电 动 势 、 电 阻 率 变 化 ， 自 发 极 化 强 度 变化 ， 或 者 气 体 体 积 与 压 强 变 化 等 ， 测 量 这 些 物 理 性 能 的 变化 就 可 以 测 定 被 吸 收 的 红 外 辐 射 能 量 或 功 率 。 分 别 利 用 上述 不 同 性 能 可 制 成 多 种 热 探 测 器 光 子 探 测 器 ： 光 子 探 测 器 吸 收 光 子 后 ， 本 身 发 生 电 子 状 态的 改 变 ， 从 而 引 起 内 光 电 效 应 和 外 光 电 效 应 等 光 子 效 应 ，从 光 子 效 应 的 大 小 可 以 测 定 被 吸 收 的 光 子 数 。 热探测器 优点：对全部波长的热辐射（从可见光到极远红外)基本上都有相同的响应。 缺点：反应时间较长，时间常数一般在毫秒级以上。 热探测器实例 液 态 的 水 银 温 度 计 及 气 动 的 高 莱 池 （ Golay cell） ： 利 用了 材 料 的 热 胀 冷 缩 效 应 。 热 电 偶 和 热 电 堆 ： 利 用 了 温 度 梯 度 可 使 不 同 材 料 间 产 生 温差 电 动 势 的 温 差 电 效 应 。 石 英 共 振 器 非 制 冷 红 外 成 像 列 阵 ： 利 用 共 振 频 率 对 温 度 敏感 的 原 理 来 实 现 红 外 探 测 。 热探测器实例 测 辐 射 热 计 ： 利 用 材 料 的 电 阻 或 介 电 常 数 的 热 敏 效 应 辐射 引 起 温 升 改 变 材 料 电 阻 用 以 探 测 热 辐 射 。 因 半 导 体 电阻 有 高 的 温 度 系 数 而 应 用 最 多 ， 测 温 辐 射 热 计 常 称 “ 热 敏电 阻 ” 。 另 外 ， 由 于 高 温 超 导 材 料 出 现 ， 利 用 转 变 温 度 附近 电 阻 陡 变 的 超 导 探 测 器 引 起 重 视 。 如 果 室 温 超 导 成 为 现实 ， 将 是 21世 纪 最 引 人 注 目 的 一 类 探 测 器 。 热 释 电 探 测 器 ： 有 些 晶 体 ， 如 硫 酸 三 甘 酞 、 铌 酸 锶 钡 等 ，当 受 到 红 外 辐 射 照 射 温 度 升 高 时 ， 引 起 自 发 极 化 强 度 变 化， 结 果 在 垂 直 于 自 发 极 化 方 向 的 晶 体 两 个 外 表 面 之 间 产 生微 小 电 压 ， 由 此 能 测 量 红 外 辐 射 的 功 率 。 主动热红外探测器 主 动 红 外 探 测 器 由 红 外 发 射 机 、 红 外 接 收 机 和 报 警 控制 器 组 成 。 分 别 置 于 收 、 发 端 的 光 学 系 统 一 般 采 用 的 是 光学 透 镜 ， 起 到 将 红 外 光 束 聚 焦 成 较 细 的 平 行 光 束 的 作 用 ，以 使 红 外 光 的 能 量 能 够 集 中 传 送 。 红 外 光 在 人 眼 看 不 见 的光 谱 范 围 ， 有 人 经 过 这 条 无 形 的 封 锁 线 ， 必 然 全 部 或 部 分遮 挡 红 外 光 束 。 接 收 端 输 出 的 电 信 号 的 强 度 会 因 此 产 生 变化 ， 从 而 启 动 报 警 控 制 器 发 出 报 警 信 号 。 主动热红外探测器 被动热红外探测器 在 被 动 红 外 探 测 器 中 有 两 个 关 键 性 的 元 件 ， 一 个 是 热释 电 红 外 传 感 器 (PIR)， 它 能 将 波 长 为 8一 12um之 间 的 红 外信 号 变 化 转 变 为 电 信 号 ， 并 能 对 自 然 界 中 的 白 光 信 号 具 有抑 制 作 用 ， 因 此 在 被 动 红 外 探 测 器 的 警 戒 区 内 ， 当 无 人 体移 动 时 ， 热 释 电 红 外 感 应 器 感 应 到 的 只 是 背 景 温 度 ， 当 人体 进 人 警 戒 区 ， 通 过 菲 涅 尔 透 镜 ， 热 释 电 红 外 感 应 器 感 应到 的 是 人 体 温 度 与 背 景 温 度 的 差 异 信 号 ， 因 此 ， 红 外 探 测器 的 红 外 探 测 的 基 本 概 念 就 是 感 应 移 动 物 体 与 背 景 物 体 的温 度 的 差 异 。 被动热红外探测器 在 被 动 红 外 探 测 器 中 有 两 个 关 键 性 的 元 件 ， 一 个 是 热释 电 红 外 传 感 器 (PIR)， 它 能 将 波 长 为 8一 12um之 间 的 红 外信 号 变 化 转 变 为 电 信 号 ， 并 能 对 自 然 界 中 的 白 光 信 号 具 有抑 制 作 用 ， 因 此 在 被 动 红 外 探 测 器 的 警 戒 区 内 ， 当 无 人 体移 动 时 ， 热 释 电 红 外 感 应 器 感 应 到 的 只 是 背 景 温 度 ， 当 人体 进 人 警 戒 区 ， 通 过 菲 涅 尔 透 镜 ， 热 释 电 红 外 感 应 器 感 应到 的 是 人 体 温 度 与 背 景 温 度 的 差 异 信 号 ， 因 此 ， 红 外 探 测器 的 红 外 探 测 的 基 本 概 念 就 是 感 应 移 动 物 体 与 背 景 物 体 的温 度 的 差 异 。 被动热红外探测器 另 外 一 个 器 件 就 是 菲 涅 尔 透 镜 ， 菲 涅 尔 透 镜 有 两 种 形式 ， 即 折 射 式 和 反 射 式 。 菲 涅 尔 透 镜 作 用 有 两 个 :一 是 聚 焦作 用 ， 即 将 热 释 的 红 外 信 号 折 射 （ 反 射 ） 在 PIR上 ， 第 二 个作 用 是 将 警 戒 区 内 分 为 若 干 个 明 区 和 暗 区 ， 使 进 入 警 戒 区的 移 动 物 体 能 以 温 度 变 化 的 形 式 在 PIR上 产 生 变 化 热 释 红 外信 号 ， 这 样 PIR就 能 产 生 变 化 的 电 信 号 。 Eg：人体红外探测报警器 人 体 都 有 恒 定 的 体 温 ， 一 般 在 37度 ， 所 以 会 发 出 特 定波 长 10微 米 左 右 的 红 外 线 ， 被 动 式 红 外 探 头 就 是 靠 探 测 人体 发 射 的 10微 米 左 右 的 红 外 线 而 进 行 工 作 的 。 人 体 发 射 的10微 米 左 右 的 红 外 线 通 过 菲 泥 尔 滤 光 片 增 强 后 聚 集 到 红 外感 应 源 上 。 红 外 感 应 源 通 常 采 用 热 释 电 元 件 ， 这 种 元 件 在接 收 到 人 体 红 外 辐 射 温 度 发 生 变 化 时 就 会 失 去 电 荷 平 衡 ，向 外 释 放 电 荷 ， 后 续 电 路 经 检 测 处 理 后 就 能 产 生 报 警 信 号。 被动热红外探测器 光子探测器 光子探测器是基于入射光子对探测器材料内的电子作用而产生的光电子效应而工作的。光电子效应有外光电效应和内光电效应(光电导效应和光生伏特)两种。利用光电子效应工作光子探测器有光电、光电导、光生伏特、光磁电四种。 光电探测器 当 光 照 射 到 某 些 材 料 的 表 面 上 时 ， 如 果 入 射 光 子 的 能 量足 够 大 ， 就 能 够 使 电 子 逸 出 材 料 的 表 面 ， 这 种 现 象 称 为 外光 电 效 应 。 利 用 这 种 效 应 制 成 的 探 测 器 ， 称 之 为 光 电 探 测器 。 常 用 的 光 电 探 测 器 有 光 电 二 极 管 和 光 电 倍 增 管 。 光电导探测器（光敏电阻） 当 半 导 体 吸 收 入 射 光 子 后 ， 半 导 体 内 有 些 电 子 和 空 穴 从原 来 不 导 电 的 束 缚 状 态 转 变 到 能 导 电 的 自 由 状 态 ， 从 而 使半 导 体 的 电 导 率 增 加 ， 这 种 现 象 称 为 光 电 导 效 应 。 利 用 半导 体 的 光 电 导 效 应 制 成 的 红 外 探 测 器 叫 做 光 电 导 探 测 器 ，是 目 前 ， 它 是 种 类 最 多 应 用 最 广 的 一 类 光 子 探 测 器 。 光生伏特探测器 在 物 理 中 关 于 半 导 体 的 机 理 曾 指 出 ， 在 P型 ， N型 半 导体 接 触 面 处 会 形 成 一 个 阻 挡 层 ， 或 者 称 为 P-N结 ， 阻 挡 层 内存 在 内 电 场 E， 如 果 光 照 射 在 结 附 近 ， 由 光 子 激 发 而 形 成 光生 载 流 子 (电 子 -空 穴 对 )， 由 于 内 电 场 的 作 用 ， 光 生 载 流 子的 电 子 就 会 跑 到 N区 ， 而 空 穴 就 跑 到 P区 ， 这 时 在 P-N结 两 侧就 会 出 现 附 加 电 位 差 ， 这 一 现 象 称 为 “ 光 生 伏 特 ” 效 应 。此 时 若 用 导 线 将 PN两 端 连 接 起 来 ， 电 流 就 会 由 P型 半 导 体 经导 线 流 至 N型 半 导 体 。 为 了 使 较 多 的 光 生 载 流 子 能 被 结 上 的电 压 分 开 ， 就 要 使 光 照 面 尽 可 能 靠 近 P-N结 。 光生伏特探测器 光磁电探测器 在 样 品 横 向 加 一 磁 场 ， 当 半 导 体表 面 吸 收 光 子 后 所 产 生 的 电 子 和 空 穴随 即 向 体 内 扩 散 ， 在 扩 散 过 程 中 由 于受 横 向 磁 场 的 作 用 ， 电 子 和 空 穴 分 别向 样 品 两 端 偏 移 ， 在 样 品 两 端 产 生 电位 差 。 这 种 现 象 叫 做 光 磁 电 效 应 。 利用 光 磁 电 效 应 制 成 的 探 测 器 称 为 光 磁电 探 测 器 (简 称 PEM器 件 )。 这 类 探 测 器不 需 要 致 冷 ， 可 响 应 到 7微 米 ， 时 间 常数 也 小 。 但 由 于 其 灵 敏 度 较 前 两 种 低， 故 目 前 应 用 较 少 。 低温与红外探测器 在 红 外 探 测 领 域 ， 为 了 提 高 信 号 检 测 的 灵 敏 度 ， 要 求 有些 探 测 器 要 在 低 温 下 工 作 ， 需 采 用 致 冷 器 。 致 冷 器 有 辐 射致 冷 器 、 热 电 致 冷 器 和 冷 冻 剂 致 冷 器 等 。 采 用 何 种 致 冷 器， 需 视 系 统 结 构 、 所 用 探 测 器 类 型 和 使 用 环 境 而 定 。 低温与红外探测器 红 外 探 测 器 经 低 温 冷 却 后 ， 响 应 时 间 缩 短 、 灵 敏 度 提高 、 响 应 波 长 展 宽 、 受 限 背 景 噪 声 减 小 。 常 用 的 红 外 探 测器 大 多 只 需 要 77K温 度 ,而 且 多 使 用 开 放 的 液 氮 传 输 式 制 冷器 或 焦 耳 汤 姆 逊 节 流 制 冷 器 。 在 远 红 外 波 段 ， 为 提 高 探测 率 和 灵 敏 度 ,通 常 还 须 用 液 氖 温 区 30K左 右 的 低 温 恒 温 容器 和 斯 特 林 制 冷 机 来 冷 却 ， 如 锗 掺 汞 、 镉 汞 等 红 外 探 测 器材 料 。 COMS电子集成电路 CMOS是 单 词 的 首 字 母 缩 写 ， 代 表 互 补 的 金 属 氧 化 物 半导 体 (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)， 它 指的 是 一 种 特 殊 类 型 的 电 子 集 成 电 路 (IC)。 集 成 电 路 是 一 块微 小 的 硅 片 ， 它 包 含 有 几 百 万 个 电 子 元 件 。 术 语 IC隐 含 的含 义 是 将 多 个 单 独 的 集 成 电 路 集 成 到 一 个 电 路 中 ， 产 生 一个 十 分 紧 凑 的 器 件 。 在 通 常 的 术 语 中 ， 集 成 电 路 通 常 称 为芯 片 ， 而 红 外 探 测 器 前 置 放 大 电 路 中 存 在 此 电 路 。 低温COMS电路性能分析 通 过 对 常 温 下 和 低 温 下 的 性 能 研 究 ， 可 以 发现 其 有 着 相 似 的 特 性 ， 但 也 发 现 低 温 下 的 一 些 优点 尤 其 是 验 证 了 MOS管 在 低 温 下 的 阀 值 电 压 的 变化 导 致 放 大 器 工 作 特 点 的 变 化 ， 从 而 对 发 放 大 器的 各 性 能 参 数 都 有 着 重 要 的 影 响 ， 使 得 放 大 器 的特 征 频 率 下 降 。 红外探测器的应用 接 近 探 测 器 （ 传 感 器 ） 是 一 种 当 入 侵 者 接 近 它 时 能 触 发 报 警 的探 测 装 置 。 在 接 近 探 测 器 中 ， 通 常 有 一 个 高 频 率 的 LC震 荡 电 路 ，震 荡 电 路 的 LC回 路 通 过 导 线 连 通 到 外 部 的 金 属 部 件 上 。 当 人 体 靠近 时 ， 通 过 空 间 的 电 磁 偶 合 ， 会 改 变 LC回 路 的 谐 振 频 率 ， 引 起 震荡 频 率 改 变 ， 探 测 器 的 检 测 电 路 能 够 识 别 这 种 频 率 的 改 变 而 发 出警 示 信 号 。 接 近 探 测 器 比 较 适 用 于 室 内 ， 如 对 写 字 台 、 文 件 柜 、 保 险 柜等 一 些 特 殊 物 件 提 供 保 护 ， 也 可 以 用 于 对 门 窗 的 保 护 。 通 常 被 保护 的 物 件 是 金 属 的 ， 实 际 上 可 以 构 成 保 护 电 路 的 一 部 分 ， 因 而 只要 有 人 试 图 破 坏 系 统 时 ， 就 会 立 即 触 发 报 警 。 红外探测器的应用 移 动 /震 动 探 测 器 机 器 能 够 探 测 固 定 物 体 位 置 被 移 动 的 传 感 器 称 为 移 动 探 测 器 。 其 实 运 动 是 无 处不 在 的 ， 地 球 在 转 动 ， 地 球 上 的 任 何 东 西 都 在 “ 移 动 ” ， 这 里 所 要 探 测 的 其 实是 相 对 的 移 动 ， 比 如 放 置 在 桌 面 上 的 物 体 被 移 开 了 桌 面 、 停 放 的 车 辆 被 开 动 或搬 动 了 等 等 。 移 动 探 测 器 材 最 适 合 于 如 文 件 柜 、 保 险 箱 等 贵 重 、 机 要 特 殊 物 件 的 保 护 ，也 适 宜 于 与 其 他 系 统 结 合 使 用 ， 来 防 止 盗 贼 破 墙 而 入 。 移 动 探 测 器 的 有 效 性 与应 用 的 正 确 与 否 有 很 大 关 系 。 它 常 常 用 来 对 某 些 一 般 情 况 下 有 人 员 在 活 动 的 保护 区 内 的 特 殊 物 件 提 供 保 护 。 探 测 被 警 戒 的 物 体 发 生 移 动 ， 必 须 找 到 移 动 所 能 够 产 生 的 物 理 量 变 化 ， 现在 至 少 有 ： 机 械 方 法 、 光 学 方 法 、 电 磁 方 法 、 震 动 探 测 法 红外探测器的应用 主 动 光 入 侵 探 测 器 光 以 直 线 传 播 ， 因 此 称 为 “ 光 线 ” ， 如 果 光 的 传 播 路 径 被 阻挡 ， 光 线 既 中 断 ， 光 不 能 继 续 传 播 。 主 动 光 入 侵 探 测 器 就 是 利 用了 光 的 直 线 传 播 特 性 作 入 侵 探 测 ， 由 光 发 射 器 和 光 接 收 器 组 成 ，收 、 发 器 分 置 安 装 ， 收 发 器 之 间 形 成 一 道 光 警 戒 线 ， 当 入 侵 者 跨越 该 警 戒 线 时 ， 阻 挡 了 光 线 ， 接 收 器 失 去 光 照 而 发 出 报 警 信 号 。 军事应用 由 于 红 外 系 统 比 雷 达 系 统 的 分 辨 率 高 ， 隐 蔽 性 好 ， 且不 易 受 电 子 干 扰 ， 较 之 可 见 光 系 统 具 有 能 识 别 伪 装 、 可 昼夜 工 作 、 受 天 气 影 响 较 小 等 优 点 。 因 此 ， 在 军 事 上 得 到 广泛 应 用 。 主 要 应 用 与 红 外 夜 视 ,红 外 制 导 ,红 外 侦 察 。 此 外， 红 外 技 术 在 军 事 上 还 可 用 于 通 信 、 报 警 、 毒 气 监 测 、 弹药 引 爆 和 区 域 警 戒 等 方 面 红外技术的发展军事 红 外 技 术 的 发 展 趋 势 是 ： 在 研 制 具 有 信 号 处 理 能 力 的 镶嵌 焦 面 阵 列 （ CCD阵 列 ） 成 像 系 统 的 同 时 ,重 视 室 温 长 波 红外 系 统 的 研 制 ， 以 满 足 军 事 上 的 多 种 要 求 。 成 像 技 术 与 模式 识 别 、 微 处 理 机 技 术 相 结 合 ， 将 出 现 具 有 自 适 应 能 力 的凝 视 型 实 时 空 间 侦 察 监 视 系 统 和 具 有 自 主 攻 击 能 力 的 武 器系 统 。 远 红 外 （ 20 1000微 米 ） 波 段 的 开 拓 ， 将 为 军 事 应用 带 来 新 的 前 景 。 THANK YOU!