红外光学作为现代光学技术的重要分支,在军事、医疗、工业检测、环境监测等领域发挥着不可替代的作用。本文系统性地介绍了红外光学的基本原理、技术发展历程、核心器件与系统构成、主要应用领域以及未来发展趋势。通过对红外辐射特性、大气传输窗口、探测器技术等关键概念的深入解析,揭示了红外光学技术如何突破人类视觉限制,实现对"不可见世界"的探测与成像。 文章还详细分析了红外光学在夜视、热成像、光谱分析等领域的实际应用案例,并探讨了新型材料、智能算法与多光谱融合技术为红外光学带来的革命性变革。最后,对未来红外光学技术的发展方向进行了前瞻性展望,为相关领域的研究与应用提供参考。 红外光学的概念与意义 红外光学是研究红外辐射(波长范围约0.75μm至1000μm)的产生、传播、探测及其应用的科学与技术领域。1800年,英国天文学家威廉·赫歇尔通过棱镜色散太阳光并用温度计测量不同颜色区域温度时,意外发现了超出红色光区域仍存在"看不见的热线",这一发现标志着人类对红外辐射认知的开端。...
二类超晶格(T2SL)红外探测器灵敏度高、响应速度快,适用于更远距离成像、更高速度的运动目标追踪。量子效率(QE)是决定光电探测器能否高质量成像的关键指标之一,提高T2SL红外探测器的QE具有重要意义。 北京邮电大学周峰研究员团队梳理了中长波T2SL红外探测器量子效率提高的方法,归纳了多种调控手段,讨论了各种因素对量子效率的影响,对高品质中长波红外探测器的产业化技术开发提供重要的理论支撑。研究成果以“T2SL红外探测器高量子效率机理的研究进展”为题发表在《激光技术》期刊上。 T2SL材料特性 T2SL是两种不同材料从几个纳米到几十个纳米的薄层交替生长并保持严格周期性的多层膜结构,事实上就是特定形式的层状精细复合材料。由于带隙灵活可调、高大面积均匀性、较高的重现性和可操作性、低俄歇复合及宽光谱响应范围(3 μm~30 μm)等优点,但由于T2SL材料中的Shockley-Read-Hall(SRH)复合限制了光生载流子扩散长度,使得T2SL具有相对较短的载流子寿命,且工艺上难生长较厚的高质量T2SL外延材料,薄的外延材...