*近幾年間,紅外熱像儀技術(shù)已成為全世界普遍關(guān)注的熱門(mén)產(chǎn)業(yè)技術(shù)。像90年代中期的CCD固體攝像技術(shù)一樣,由于飛速發(fā)展的CCD制造技術(shù)已經(jīng)成熟,全球范圍的各有關(guān)廠家中有的已批量投產(chǎn),有的正在等待投產(chǎn),CCD固體攝像機(jī)的應(yīng)用市場(chǎng)急劇增長(zhǎng),很快發(fā)展成為全球范圍的新興產(chǎn)業(yè),對(duì)包括生活領(lǐng)域(如數(shù)碼攝像機(jī)等)在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了深刻而廣泛的影響。毫無(wú)疑問(wèn),從目前全球紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,由于作為紅外熱攝像儀關(guān)鍵性技術(shù)的紅外探測(cè)器技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)展,特別是非致冷紅外焦平面陣列技術(shù)取得的突破,實(shí)現(xiàn)了高性能廉價(jià)的小型化紅外攝像儀,解決了價(jià)格長(zhǎng)期居高不下造成的應(yīng)用障礙,開(kāi)拓了廣闊的民用和**市場(chǎng)。目前的**代、**代和第三代致冷和非致冷紅外焦平面陣列技術(shù)都已處于投產(chǎn)或等待投產(chǎn)階段,預(yù)計(jì)未來(lái)5~10年間市場(chǎng)將保持持續(xù)增長(zhǎng)的強(qiáng)勁勢(shì)頭。目前的紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)已預(yù)示著在紅外熱攝像機(jī)技術(shù)方面即將出現(xiàn)新的轉(zhuǎn)折。沃威硬度計(jì)整理 二、各種紅外焦平面陣列熱像儀的分類
器件技術(shù)是整機(jī)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。由于**代線陣列、**代TDI陣列和第三代凝視焦平面陣列如320×240元的陣列發(fā)展已經(jīng)成熟投入生產(chǎn),更大型的如640×480元的大型紅外焦平面陣列正在邁向成熟階段,如PtSi陣列早已投入批量生產(chǎn),HgCdTe陣列已達(dá)到2048×2048元,這種格式的陣列品種如HgCdTe、InSb、GaAlAs多量子阱和非致冷陣列代表了紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展方向。這一切都已表明,紅外焦平面陣列器件制造技術(shù)業(yè)已成熟,從而為這種熱攝像儀技術(shù)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),軍界和工業(yè)界十分看好這種熱像儀的廣闊前景,急切期望獲得這種熱像儀技術(shù)的廣泛應(yīng)用能力,加大了投資力度,從而使紅外焦平面陣列熱像儀技術(shù)處于含苞欲放的階段。表1根據(jù)對(duì)致冷條件的要求和工作波長(zhǎng)對(duì)紅外焦平面陣列熱像儀進(jìn)行了分類。
| | 短冷紅外 (1-3μm) | 中波紅外 (3-5μm) | 長(zhǎng)波紅外 (8-14μm) |
| 致冷工作 | HgCTe | InSb PTSi HgCdTe | GaAlAs/GaAs HgCdTe |
| 非致冷工作 | InGaAs | | VOx BST -si |
三、龐大的紅外焦平面陣列熱像儀產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)
未來(lái)5~10年間,紅外焦平面陣列熱攝像儀技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大,市場(chǎng)將保持持續(xù)增長(zhǎng)的強(qiáng)勁勢(shì)頭。
1.激烈競(jìng)爭(zhēng)的紅外焦平面陣列熱像儀市場(chǎng)
隨著紅外焦平面陣列技術(shù)的迅速發(fā)展,研制和生產(chǎn)紅外熱像儀的廠家日益增多,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)極為激烈。美、英、法、德、日、加拿大、韓和以色列等西方發(fā)達(dá)國(guó)家都在競(jìng)相研制和生產(chǎn)先進(jìn)的紅外焦平面陣列攝像儀,其中處于**地位的是美國(guó)。美國(guó)從事這種紅外熱攝像儀技術(shù)研制和生產(chǎn)的廠家很多,從基礎(chǔ)元器件技術(shù)開(kāi)始,投入的資金和規(guī)模都很大,在紅外焦平面陣列傳感器的發(fā)展水平方面處于遙遙**地位,其焦平面陣列規(guī)模已大達(dá)2048×2048元,已接近于可見(jiàn)光硅CCD攝像陣列的水平。許多實(shí)力雄厚的廠家長(zhǎng)期從事這種技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā),涉及面廣,力度大,進(jìn)展快。這些公司主要有雷聲、洛克希德-馬丁、霍尼韋爾、洛克威爾、德州儀器、柯達(dá)、休斯、因的哥系統(tǒng)、薩爾洛夫、勞拉爾、辛辛那提電子、波特蘭前視紅外(FLIR)和傳感器無(wú)限公司等。另外,還有一些大學(xué)和研究機(jī)構(gòu),如夏威夷大學(xué)和噴氣式推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室等;日本在紅外焦平面陣列器件基礎(chǔ)技術(shù)方面投入的研究力度遠(yuǎn)不及美國(guó),時(shí)間也不長(zhǎng),主要的公司和機(jī)構(gòu)少,如三菱電機(jī)和日本電氣兩家公司,而且*先取得明顯進(jìn)展是PtSi紅外焦平面陣列技術(shù),并在全世界處于**地位,如PtSi陣列規(guī)模大達(dá)1024×1024和1040×1040元、在世界上*先實(shí)現(xiàn)了100萬(wàn)像元集成度的單片式紅外焦平面陣列,但日本的廠家很能及時(shí)捕捉機(jī)遇,用更少的錢(qián)和*短的時(shí)間獲取*豐厚的利潤(rùn)。在紅外熱像儀的研制和生產(chǎn)方面,日本廠家把產(chǎn)品推向市場(chǎng)的速度卻搶先于美國(guó)和歐洲,如日本的許多公司早在1999年就把產(chǎn)品推向市場(chǎng),2000年這些公司的數(shù)量明顯增加,1999~2000年推出上市產(chǎn)品的公司主要有三菱電機(jī)、NEC、尼康、富士通、東洋技術(shù)、日制產(chǎn)業(yè)、商巖宇航、ITI、**技術(shù)電子、光洋、切洛、日本航空電子、NEC三榮、日本電子數(shù)據(jù)和日本巴恩斯等公司,而且,在品種方面,從HgCdTe、InSb、GaAlAs/GaAs量子阱和PtSi到非致冷紅外焦平面陣列等種類也不少,已顯示出急劇競(jìng)爭(zhēng)的勢(shì)頭,日本公司看準(zhǔn)了這一廣闊的市場(chǎng),迅速介入其中搶占市場(chǎng)和商機(jī);歐洲的競(jìng)爭(zhēng)伙伴國(guó)主要有法國(guó)、荷蘭、瑞典、英國(guó)、德國(guó)和意大利等。主要的公司有英國(guó)的GEC-MACONI、法國(guó)的Sofradir、CEA-LETI,荷蘭的AGMA、比利時(shí)的1MEC,德國(guó)的AEG紅外組件和STNATLAS電子等。歐洲的這些公司競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力都很強(qiáng),像荷蘭AGMA、法國(guó)的Sofradir和英國(guó)的GEC-MACONI等公司都具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力,與美國(guó)一些實(shí)力雄厚的公司不相上下,特別是在非致冷紅外熱攝像儀技術(shù)的發(fā)展方面已顯出其處于前沿的競(jìng)爭(zhēng)地位,如AGEMA公司的熱視570,AGEMA520和德國(guó)STNATLAS電子公司駕駛員視覺(jué)增強(qiáng)系統(tǒng)都具有很高的水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,AGEMA520,570已中國(guó)廣泛推廣使用,市場(chǎng)前景令人鼓舞。此外,除了美國(guó)公司而外,北美的加拿大的一些公司和機(jī)構(gòu),如國(guó)家光學(xué)研究所、EG&G光電子和AEREX航空電子公司,以色列的飛機(jī)工業(yè)公司,韓國(guó)的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究所,還有澳大利亞、波蘭、新加坡的一些公司和機(jī)構(gòu)都在盡力發(fā)展先進(jìn)紅外焦平面陣列熱攝像儀技術(shù)以便盡快擠入這一市場(chǎng),競(jìng)爭(zhēng)已遍及全球幾大洲。