Photodétecteur infrarouge à ondes moyennes(MWIR) est un détecteur infrarouge fonctionnant dans la bande de 3 à 5 μm, dont le principe de base est basé sur l'effet photoélectrique et l'effet thermoélectrique, capable de convertir le rayonnement infrarouge émis par un objet cible en un signal électrique mesurable, doté d'une sensibilité élevée, d'une résolution élevée et d'une capacité de travail jour / nuit, largement utilisé dans les domaines militaire, de la sécurité, de l'industrie, de la surveillance de l'environnement et d'autres domaines.
Photodétecteur infrarouge à ondes moyennesLe principe de fonctionnement repose principalement sur l'effet photoélectrique et l'effet thermoélectrique:
Effet photoélectrique: lorsque les photons MWIR émis par l'objet cible (longueur d'onde de 3 à 5 μm) sont éclairés sur le matériau du détecteur (par exemple, l'Antimoniure d'indium InSb, le tellure de cadmium Mercure HgCdTe), l'énergie des photons est absorbée par le matériau. Si l'énergie du photon est supérieure à la largeur de la bande interdite du matériau, les électrons du matériau passent de la bande de Valence à la bande de conduction, formant des paires électron - trou (porteurs). Ces porteurs se déplacent de manière directionnelle sous l'effet d'un champ électrique interne au détecteur, formant un photocourant. En mesurant la taille du photocourant, le nombre de photons entrants peut être inversé pour obtenir l'intensité du rayonnement infrarouge de l'objet cible.
Effet thermoélectrique: après l'absorption du rayonnement infrarouge par le matériau détecteur, les vibrations moléculaires s'intensifient et la température du matériau augmente. Les matériaux sensibles à la chaleur (tels que l'oxyde de vanadium voₓ, le silicium amorphe) dont la résistance varie avec la température (tels que la résistance voₓ diminue avec la température), sont convertis en un signal de tension par un circuit à pont de Wheatstone qui, après amplification, génère une image thermique.
Les matériaux couramment utilisés pour les photodétecteurs infrarouges à ondes moyennes comprennent:
Antimoniure d'indium (InSb): avec une efficacité quantique élevée (détecteur de haute qualité jusqu'à plus de 80%), il convient à des vitesses de réponse élevées et à des scénarios de haute sensibilité tels que la reconnaissance militaire, la conduite autonome.
Tellurum Mercury (HgCdTe): en ajustant le composant CD, vous pouvez ajuster la largeur de la bande interdite de manière flexible, couvrir la bande de 3 à 5 μm, avoir une sensibilité élevée et des caractéristiques de réponse large bande, soutenir le mode instantané, le mode intégré et d'autres fonctions.
Quantum Well Probe (qwip): permet la Détection infrarouge basée sur des effets quantiques avec des avantages de réponse spécifiques à la bande.
Les photodétecteurs infrarouges à ondes moyennes présentent les avantages de performance suivants:
Haute sensibilité: capable de répondre à un faible rayonnement infrarouge et de capturer des informations plus détaillées.
Haute résolution: permet une imagerie haute résolution en optimisant la structure du dispositif, telle que la réduction de la taille des pixels en dessous de 10 μm, et la sélection des matériaux, offrant un large champ de vision avec une couverture de champ de vision élevée.
Capacité de travail jour et nuit: le rayonnement infrarouge à ondes moyennes est présent jour et nuit, le détecteur peut être surveillé 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 et n'est pas limité par les conditions d'éclairage.
Forte capacité anti - interférence: peut pénétrer la fumée, la poussière, le brouillard et d'autres obstacles, maintenir une performance de travail stable dans un environnement complexe.
Adaptabilité environnementale forte: peut fonctionner normalement dans toutes sortes de conditions météorologiques et n'est pas affectée par la lumière, la brume et d'autres facteurs.