
【电】 infrared dectector
【电】 infrared; infrared light
radiodetector
【计】 detector
红外光检波器(Infrared Photodetector)是一种将红外光信号转换为电信号的半导体器件,主要用于探测波长介于780纳米至1毫米范围内的不可见红外辐射。其核心功能是实现光电转换,广泛应用于夜视成像、温度测量、光谱分析、安防监控及通信系统等领域。
汉英对照
注:术语源于《英汉光电子技术词典》(科学出版社),强调“检波”指信号检测而非波形解调。
工作原理
基于光电效应:红外光子照射半导体材料(如锗、铟镓砷)时,激发电子-空穴对,形成可测量的电流或电压变化。主要分为两类:
类型 | 响应波段 | 典型材料 | 应用场景 |
---|---|---|---|
光电导型 | 中波红外(3-5μm) | 锑化铟(InSb) | 导弹制导 |
光伏型 | 长波红外(8-12μm) | 碲镉汞(HgCdTe) | 天文观测 |
量子阱型 | 甚长波红外(>12μm) | 砷化镓量子阱 | 气体分析 |
半导体光电理论
《Infrared Detectors and Systems》(E. L. Dereniak, Wiley出版社)详细推导光子探测器的量子效率公式:
$$ eta = frac{I{ph}/q}{P{opt}/h u} $$
其中 (I{ph}) 为光电流,(P{opt}) 为入射光功率,(h u) 为光子能量。
行业标准
国际电工委员会(IEC)发布《IEC 62676-3:2020》规范安防用红外探测器性能测试方法。
前沿进展
麻省理工学院团队在《Nature Photonics》报道石墨烯基红外探测器,响应率提升至100 A/W(2023年)。
红外光检波器是一种结合了红外光检测与信号解调功能的设备,主要用于接收并处理红外波段(波长约700纳米至1毫米)的调制信号,提取其中携带的原始信息。以下是详细解释:
红外光检波器属于检波器的一种特殊类型,其核心功能包括:
传统检波器多用于无线电频段,而红外光检波器需结合光学设计与高频信号处理技术,对器件的灵敏度和抗噪声能力要求更高。实际应用中可能集成放大电路以提高信噪比(, )。
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