
infranics
infrared; infrared ray
【化】 infrared ray; ultra-red ray
【醫】 infra-red light; infrared; infrared rays; ultra-red; ultra-red rays
electronics
【計】 electronics
【醫】 electronics
紅外線電子學(Infrared Electronics)是電子工程學與光學交叉領域的分支學科,專注于研究、設計及應用波長介于可見光與微波之間的電磁波(通常為0.75μm-1mm)相關技術。其核心内容包括紅外輻射的産生、調制、探測及信號處理,涉及半導體材料、光子器件、熱成像系統等關鍵技術。
紅外線電子學的英文術語為"Infrared Electronics",其中"infrared"源自拉丁語"infra"(下方)和"red"(紅色),指波長長于可見光紅端的電磁波。該領域涵蓋主動式(如紅外激光器)與被動式(如熱像儀)兩類系統設計(來源:《IEEE光子學學報》)。
當前該領域的前沿研究聚焦于室溫量子級聯激光器(QCL)和太赫茲波段的擴展應用(來源:OSA《光學快訊》)。
紅外線電子學是電子學中專注于紅外線技術研究與應用的分支領域,結合了紅外線的物理特性和電子器件的設計開發。以下是詳細解釋:
紅外線是電磁波譜中波長介于紅光與微波之間的不可見光,其頻率範圍為0.3THz—400THz,對應波長為760nm—1000μm。根據波長可細分為近紅外、中紅外、遠紅外和極遠紅外四個波段。所有高于絕對零度(-273.15℃)的物體都會輻射紅外線,這一現象稱為熱輻射。
紅外通信中,信號通過脈沖編碼調制(如38kHz載波)發送,接收端使用光電二極管解調信號。公式可表示為: $$ I_{text{received}} = I_0 cdot e^{-alpha d} cdot cos(2pi f t) $$ 其中,$I_0$為發射強度,$alpha$為介質衰減系數,$d$為傳輸距離,$f$為調制頻率。
隨着半導體技術進步,紅外探測器靈敏度提升且成本降低,紅外線電子學在自動駕駛(LiDAR)、環境監測等新興領域應用潛力巨大。
如需進一步了解具體技術細節或完整應用案例,可查閱、3、6等權威來源。
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