VIGO碲鎘汞探測器在紅外製導中的應用

2020-11-30 OFweek維科網

　　應用現狀

　　在現代戰爭中，精確打擊和反精確打擊已成為重要的作戰模式，且貫穿於戰爭的全過程。精確打擊的方式常以雷射精確制導炸彈為主，進行突防方式作戰，其隱蔽性，攻擊性越來越強，攻擊精度也越來越高，直接威脅所攻擊的重要目標，因此掌握了這類武器就掌握了這類戰爭的主動權。

　　雷射具有方向性好、單色性強和亮度高等優點，廣泛應用於工業、農業、醫學和軍事等方面，在軍事領域中的應用尤其廣泛，特定波長的雷射光源匹配相應的VIGO碲鎘汞探測器，極大的提高了雷射制導武器命中精度，藉此大大加強了武器系統的作戰能力，因而在現代戰爭中得到了廣泛的應用。

　　圖1-1

　　原理

　　雷射制導一般採用紅外雷射，在攻擊目標時，採用雷射目標指示器短時間照射目標，目標反射的雷射信號由雷射制導武器上的尋的器進行自動跟蹤，並對其進行鎖定；尋的器中的VIGO碲鎘汞探測器接收的信息經過處理後控制武器的飛行控制系統，使其不斷的調整飛行線路，最後精確命中攻擊目標。

　　火箭或飛彈在空中飛行時，其固體發動機會噴射出羽毛狀的煙霧，這種煙霧被稱作羽煙。雷射制導武器對火箭或飛彈的跟蹤主要是通過制導信號對火箭或飛彈的羽煙進行探測來完成的。當外部雷射束照射到羽煙上時，會有一部分雷射被羽煙散射，制導武器一旦捕捉。到這部分被散射回來的雷射信號，就會鎖定並跟蹤羽煙，從而打擊火箭或飛彈。

　　雷射制導一般採用的是紅外雷射，而能夠透過大氣的紅外輻射基本上被分割成三個波段:1～2.5µm、3～5µm、8～13µm，與紅外雷射光源對應的探測系統一般選用碲鎘汞探測器作為光敏源，波蘭VIGO碲鎘汞探測器採用熱電製冷，響應速度極快，探測率高，能夠對紅外雷射信號進行準確探測，可參考圖1-2。目前，深圳市唯銳科技有限公司作為波蘭VIGO碲鎘汞探測器的在國內的優質代理，實現自身價值的同時，在院校產學研的合作的帶動下，充分提高了紅外製導應用系統的的跟蹤精度和穩定性，使得VIGO碲鎘汞探測器在國內雷射紅外製導應用相當廣泛。

　　圖1-2

　　光電信號的檢測與轉化

　　雷射制導整個過程最重要的就是光電信號的檢測與轉化，由於要進行動態檢測，要求系統的響應快，對光電傳感器的選擇以及它的放大和轉換電路的實驗和調試也是系統研究的關鍵。

　　以10.6µm的雷射光源為例，採用帶有電源內調製的雷射器，發出波長為10.6µm並經過調製了的遠紅外雷射。雷射束經擴束準直後發射出去，當穿過煙霧後由放置在煙霧另一側的聚焦系統送入VIGO碲鎘汞光伏探測器，光伏探測器接收並將與光強度信號相對應的電信號送給數據採集系統，經數據處理後送入計算機，如圖1-3所示。

　　發射系統發出的雷射經過羽煙時，光束會受到散射、吸收等作用，從而原準直的雷射光束會發散開來。但作為能量探測，必須儘可能使接收系統接收到更多的能量。碲鎘汞探測器放在出窗接收系統的能量匯聚點，用於把接收到的光能量轉變為與之成比例的電信號，信號處理電路負責將VIGO碲鎘汞光伏探測器輸出的微弱電壓信號進行放大、濾波。

　　圖1-3

相關焦點

  • 紅外探測器發展簡史
    紅外探測器技術既是一個古老的技術，又是一個充滿活力的高技術領域。實際上，紅外探測器技術不僅僅是一個需要掌握know-how的技術領域，也是一個充滿探索無數未知的科學領域。以下以羅列大事記的方式，對紅外探測器技術發展歷史進行簡要回顧。從中可知將紅外探測器技術視為技術顯然是不夠全面的。科學引領技術，技術創造產品，產品決定市場。
  • 紅外行業:探測器技術獲突破 關注國產化投資機遇
    短波紅外利用目標反射環境中普遍存在的短波紅外輻射，在解析度和細節上類似於可見光圖像；長波、中波紅外成像利用室溫目標自身發射的熱輻射，用於各種紅外熱視設備。紅外熱成像儀主要應用類型可以分為晝夜觀察和熱目標探測兩大類，最早運用在軍事領域，從上世紀70-80年代就逐步應用於海陸空戰場，應用場景包括軍事偵察、監視和制導等方面，經過多年的技術迭代及產品換代，目前紅外產品在美國、法國等發達國家軍隊的普及率較高，紅外成像、紅外偵察、紅外跟蹤、紅外製導、紅外預警、紅外對抗等在現代戰爭中是很重要的戰術和
  • 陣列式紅外探測器在列車軸溫監測系統的應用
    摘要：在列車紅外軸溫監測系統中，前端的紅外探測器是軸溫信息直接來源，其探測模式、信號放大方式及信號的智能補償處理直接影響了軸溫數據準確性。
  • 紅外產業深度報告:熱像儀是紅外輻射的高端應用,國內潛在市場達百...
    非製冷型熱探測器在成本、尺寸、功耗 與可靠性等方面具有優勢，可廣泛應用於單兵武器及對價格敏感的非製冷紅外成像應用等方面。探測器是紅外熱像儀的核心紅外探測器技術是紅外技術的核心，紅外探測器的發展也引領著紅外技術的發展。
  • 高德紅外製冷型大規模探測器獲突破
    （圖片來源：全景視覺）經濟觀察網 記者 程久龍 作為A股市場軍民融合的「樣本」上市企業，高德紅外（002414）在紅外探測器的研發領域再度獲得突破。6月5日，經濟觀察網記者從武漢高德紅外股份有限公司獲悉，近日，國家技術轉移中部中心組織行業專家對高德紅外研製的「1280×1024 規模、12μ m 像元尺寸的碲鎘汞製冷 型紅外焦平面陣列探測器」項目進行了評價。評價專家組一致同意公司該碲鎘汞製冷型紅外焦平面陣列探測器項目通過科技成果評價。
  • Ⅱ類超晶格紅外探測器在遙感中的應用前景
    紅外遙感器具有自身的優勢：更好的全天候性能；可利用目標和背景紅外輻射特性的差異進行目標識別、揭示偽裝；可以穿透雲煙，探測到可見光無法探測的景物；隱蔽性好。因此，紅外光學遙感在軍事、氣象、水文、地質、環境監測、農業和林業等方面都有可見光遙感無法比擬的優勢。 隨著紅外遙感器的發展，高性能紅外探測器的需求也越來越迫切，目前應用最為廣泛的紅外探測器是碲鎘汞紅外探測器。
  • 光電探測器的選擇指南
    我們如果按照不同波段來區分它們，可分為紫外光探測器、可見光探測器以及紅外光探測器，這些探測器的材料可分為碳化矽探測器、矽探測器、鍺探測器、銦鎵砷探測器、硒化鉛探測器、碲鎘汞探測器等。a.碳化矽探測器（SiC）    光譜響應：0.2-0.4um；可應用於火焰探測和控制、紫外測量、控制殺菌燈光和醫療燈光控制等領域。
  • 製冷型大規模探測器晶片取得突破,高德紅外募投項目持續推進
    高德紅外(002414)6月3日晚間公告，公司碲鎘汞製冷型紅外焦平面陣列探測器項目通過科技成果評價。這是公司繼掌握非製冷1280×1024@12μm探測器晶片研製技術後，在製冷型大規模探測器晶片領域取得的又一重大突破。
  • 簡單介紹光電探測器的應用及其工作原理
    光探測器可以代替人眼，而且由於具有光譜響應範圍寬的特點，光探測器亦是人眼的一個延伸。光電探測器利用被照射材料由於輻射的關係電導率發生改變的物理特點，它的用途比較廣泛，主要應用在軍事及國名經濟的各個領域上。光電探測器的應用有哪些？
  • 國產紅外探測器哪家好?
    作為紅外熱成像產品的核心部件，我國的相關廠商以前主要依賴進口，近幾年隨著國家的扶持及廠商的大力投入，高德紅外(002414,股吧)、大立科技(002214,股吧)、北方廣微以及艾睿光電四家廠商已成功實現非製冷型紅外探測器自主研發及生產。9月3日，在第十七屆光博會的雷射紅外展區，這四家具有自主研發紅外探測器實力的廠家也拿出自己的看家產品，來了一場國產紅外探測晶片的「大閱兵」。
  • 紅外光電探測器的新概念
    1、甚長波紅外焦平面探測器甚長波熱紅外波段具有最高的大氣窗口目標輻射能量，是紅外探測技術中最為重要的波段。這一波段的紅外焦平面器件能提高探測系統的探測距離、縮短探測時間和精確探測目標溫度等，具有十分重要的需求背景。因具有更高的量子效率和更高的工作溫度，碲鎘汞（HgCdTe）光伏型探測器將繼續向14、16和20 微米紅外波段拓展探測能力。
  • 潮科技 | 新型中紅外APD打破雷射雷達光電探測器性能極限
    圖 | MEMS 編者按：本文來自微信公眾號「MEMS」（ID：MEMSensor），作者麥姆斯諮詢，原文題目《新型中紅外APD打破雷射雷達光電探測器性能極限》，36氪經授權發布，略有刪減。 據麥姆斯諮詢報導，傳感和成像應用需要工作在2μm波段的高靈敏度光電探測器，但暗電流密度（Jdark）難以控制，嚴重阻礙了前沿器件的研發進展。中紅外（2~5 μm）探測所用窄帶隙材料受到載流子複合和能帶間隧道效應的困擾，因此中紅外探測器只能在低溫下工作。
  • 利用CCD相機實現中紅外成像
    >最適宜進行紅外光譜的定性和定量分析，對於光譜成像具有極其重要的作用，被廣泛應用在生物醫學組織成像、工業陶瓷檢測、材料檢測、礦物感測和環境監測等等。相比於其他波段，中紅外在成像方面的應用仍不盡如人意，主要原因就是中紅外相機的低性能和高成本。
  • 主動紅外與被動紅外探測器的區別及應用
    主動紅外探測器是一種紅外線光束遮擋型報警器，發射機中的紅外發光二極體在電源的激發下，發出一束經過調製的紅外光束（此光束的波長約在0.8～0.95微米之間），經過光學系統的作用變成平行光發射出去。此光束被接收機接收，由接收機中的紅外光電傳感器把光信號轉換成信號，經過電路處理後傳給報警控制器。
  • 【對比學習】非製冷紅外探測器:氧化釩與非晶矽優缺點?
    紅外焦平面探測器可分為製冷型紅外焦平面探測器和非製冷紅外焦平面探測器，製冷型紅外焦平面探測器的優勢在於靈敏度高，噪聲影響小，主要應用於高端軍事裝備
  • 光電探測器的工作原理分析
    光電探測器在紅外波段中的應用主要在紅外熱成像、飛彈製造及紅外遙感等一些方面；在可見光或近紅外波段中的應用主要在在工業自動控制、光度計量及射線測量和探測等方面。接下來小編將會為您詳細的介紹這方面的知識，相信一定會幫助您更好的了解光電探測器。　　光電探測器，從其字面意思來看，相信大家都能猜到，這種探測器能夠將光信號轉化為電信號。
  • 表面等離激元光柵在高靈敏紅外探測器中的應用
    《中國科學：物理學 力學 天文學》中文版2019年第12期出版復旦大學安正華課題組綜述文章，系統介紹了表面等離激元光柵在高靈敏紅外探測器中的設計和應用。 在主流量子阱紅外探測器（QWIP）中，III-V族半導體材料研究最為廣泛並在近期得到飛速發展。但是，基於子帶間躍遷的QWIP屬於非本徵探測器，其光學吸收的橫截面受到限制，單層量子阱光電耦合效率較低。
  • 熱釋電紅外探測器的測量原理解析
    熱釋電紅外探測器簡稱熱釋電探測器，是近十年來在熱探測領域得到重要發展的一種新型熱探測器。據報導這種探測器可以廣泛地用於輻射溫度測量、紅外光譜測量等領域。 紅外線的輻射波長約0.77～1000pm，紅外輻射的不同波段有不同的應用。
  • 紅外熱像儀的工作原理及工業應用
    FLUKE可視紅外測溫儀VT02是電工和維護技術人員的檢測工具紅外熱像儀的工業應用場景或許你對紅外熱像儀的工業應用不大熟悉，下面簡單介紹紅外熱像儀在工業自動化中的應用：紅外熱像儀可在自動化檢查、加工過程控制、狀態監測、火災預防和監測，以及連續光學氣體成像等五種應用中發揮無可替代的作用。
  • 紅外焦平面陣列技術現狀和發展趨勢
    ，並根據紅外光的特點而加以應用，相繼製成了各種紅外探測器，如熱敏型輻射探測器（溫差電偶探測器、電阻測輻射熱計、熱釋電探測器）和半導體光電探測器（光電導探測器、光伏型探測器等）。紅外焦平面熱像儀是一種可探測目標的紅外輻射，並能通過光電轉換、電信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備，是集光、機、電等尖端技術於一體的高科技產品。因其具有較強的抗幹擾能力，隱蔽性能好、跟蹤、制導精度高等優點，在軍事領域獲得了廣泛的應用。