短波紅外范圍（0.9—1.7 um）敏感是由于InGaAs傳感器的發(fā)展才于最近成為現(xiàn)實(shí)的。但是為什么要使用短波紅外呢？

在夜里使用短波紅外還有一個(gè)大的優(yōu)點(diǎn)。被稱為夜間天空輻亮度的大氣現(xiàn)象所發(fā)出的光照度比星光強(qiáng)5至7倍，這種光照幾乎都處在短波紅外波長區(qū)。所以，有了短波紅外相機(jī)，再加上這種常常被稱為夜氣輝的夜間光照度，我們便能夠在無月光的夜間很清楚地“看到”目標(biāo)，并通過網(wǎng)絡(luò)共享這種圖像，因?yàn)槠渌上衿骷]法做到這一點(diǎn)。

但是，有沒有可在短波紅外范圍工作的其他相機(jī)呢？有的，用碲鎘汞（HgCdTe）或者銻化銦（InSb）之類材料制作的傳感器在短波紅外波段是非常靈敏的。然而，為了將它們的信噪比提高到有用的水平，人們必須以機(jī)械方式將這些相機(jī)冷卻到極其低的溫度。在設(shè)計(jì)用于監(jiān)視和偵察的大型軍用飛機(jī)上，冷卻并不是一個(gè)問題，因?yàn)檫@些平臺上有很大的空間和電力可以用來運(yùn)行機(jī)械制冷系統(tǒng)。相比之下，InGaAs相機(jī)則可以在室溫下達(dá)到同樣的靈敏度。

本質(zhì)上，InGaAs相機(jī)可以做得很小，使用極小的功率，卻可以給出大的結(jié)果。InGaAs最初是用在電信業(yè)的，因?yàn)樗鼘h(yuǎn)程光線通信中所使用的光（波長通常為1550 納米）是靈敏的。通過使用類似1.55 微米激光器或發(fā)光二極管的短波紅外照明器，人們已經(jīng)有可能照射一個(gè)只有用短波紅外相機(jī)才能觀察到的場景了。這種照明對人眼是安全的，它們的使用幾乎不會受到限制。

熱成像儀是另一類具有良好探測能力的攝像機(jī)。盡管熱成像能夠在冷背景下探測到溫暖的物體，但是短波紅外相機(jī)則能夠?qū)嶋H辨認(rèn)該物體是什么。那是因?yàn)闊岢上駜x無法提供采用InGaAs短波紅外焦平面陣列所能實(shí)現(xiàn)的分辨率和動態(tài)范圍。

最后，短波紅外成像有一個(gè)其他技術(shù)無可比擬的主要優(yōu)點(diǎn)，即它能夠透過玻璃進(jìn)行成像。對于短波紅外相機(jī)來說，特制的價(jià)格昂貴的透鏡或者適應(yīng)惡劣環(huán)境的外殼幾乎是不必要的。這就使得它們可以用于各種各樣的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)。這種能力還允許短波紅外相機(jī)安裝在一個(gè)保護(hù)窗口內(nèi)，當(dāng)將相機(jī)系統(tǒng)固定在一種潛在平臺上時(shí)，這將可以提供很大的靈活性。

所以，為何要使用短波紅外呢？因?yàn)槎滩t外具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：

● 高靈敏度

● 高分辨率

● 能在夜空輝光下觀測

● 晝夜成像

● 隱蔽照明

● 無需低溫制冷

● 可采用常規(guī)的低成本可見光透鏡

● 尺寸小

● 功率低

【來源：中科院科普文章】 

http://lzhgzx.cn   光虎光電科技（天津）有限公司