一、光子紅外傳感器

　光子紅外傳感器是利用紅外輻射的光子效應(yīng)的傳感器。所謂光子效應(yīng)，是指當(dāng)紅外線入射到某些半導(dǎo)體材料上時(shí)，紅外線輻射中的光子流與半導(dǎo)體材料中的電子相互作用，改變電子的能態(tài)，從而引起各種電學(xué)現(xiàn)象。

　通過測(cè)量半導(dǎo)體材料中電子特性的變化，可以知道相應(yīng)紅外輻射的強(qiáng)度。光子探測(cè)器的主要類型有內(nèi)部光電探測(cè)器、外部光電探測(cè)器、自由載流子探測(cè)器、QWIP量子阱探測(cè)器等。

　光子探測(cè)器的主要特點(diǎn)是靈敏度高、響應(yīng)速度快、響應(yīng)頻率高，但缺點(diǎn)是探測(cè)波段窄，一般工作在低溫（為保持高靈敏度，常采用液氮或熱電制冷）等）冷卻將光子探測(cè)器冷卻到較低的工作溫度。

　二、熱釋電紅外傳感器

　熱釋電紅外傳感器是利用紅外輻射的熱效應(yīng)引起元件本身的溫度變化來檢測(cè)某些參數(shù)，其檢測(cè)率和響應(yīng)速度不如光子傳感器。

　但是，由于它可以在室溫下使用，而且它的靈敏度與波長(zhǎng)無關(guān)，所以它的應(yīng)用范圍很廣。利用鐵電體的熱釋電效應(yīng)的熱釋電紅外傳感器靈敏度高，應(yīng)用廣泛。

　1、熱電效應(yīng)

　當(dāng)一些絕緣材料受熱時(shí)，隨著溫度的升高，晶體兩端會(huì)產(chǎn)生等號(hào)和相反號(hào)的電荷。這種由熱變化引起的電極化現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。在過去的十年中，熱釋電效應(yīng)一直用于熱釋電紅外傳感器。能產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)的晶體稱為熱釋電體，也稱熱釋電元件。熱電元件常用的材料包括單晶、壓電陶瓷和聚合物薄膜。

　2、熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)

　熱釋電紅外傳感器由以下四個(gè)主要部分組成：

?、贅?gòu)成電路的鋁基板和場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）；

?、诰哂袩後岆娦?yīng)的陶瓷材料；

?、巯拗迫肷浼t外波長(zhǎng)的窗材料；

?、芡鈿O-5型帽和插座。

　單獨(dú)使用檢測(cè)元件時(shí)，檢測(cè)距離短，得到的信號(hào)不易被后續(xù)電路處理。因此，目前使用紅外分量進(jìn)行檢測(cè)。紅外元件由熱釋電紅外傳感器、鏡頭、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路和密封管殼組成。鏡頭可以擴(kuò)大檢測(cè)范圍，提高測(cè)量的靈敏度；測(cè)量轉(zhuǎn)換電路可以完成濾波、放大等信號(hào)處理過程；密封的管殼可防止因外部噪音引起的故障。該組件體積小、成本低、功能多樣，因此具有廣泛的應(yīng)用范圍。