红外技术
infrared technology
hongwai jishu
红外技术
研究物体红外辐射的产生、传播及其应用的光电技术。
原理 红外辐射是位于0．76～1000微米波长之间的不可见光波，也是一种电磁波。自然界中一切高于绝对零度(－273．16℃)的物体都不断进行红外辐射，温度越高，辐射的峰值波长越短。通常把红外辐射的光谱分成四个波段：近红外(0．76～3微米)，中红外(3～6微米)，中远红外(6～20微米)和远红外(20～1000微米)。红外辐射在大气中传输时，由于大气中二氧化碳、水汽等气体和大气中悬浮微粒的吸收和散射，使其能量受到不同程度的衰减，某些衰减较小的波段称为大气窗口。在红外波段内有3个大气窗口：1～2．7微米，3～5微米，8～14微米。红外系统所使用的波段，大都限于上述大气窗口。
简史 1800年，英国天文学家F．W．赫歇尔发现红外辐射。在此后的100余年里，主要进行红外物理、红外探测器、红外光学材料、红外光学系统以及红外光谱等方面的研究。第一次世界大战期间，红外技术开始在军事上应用的研究。第二次世界大战中，德国研制成功主动式红外夜视仪和红外通信设备，并在战争中使用。战后，红外探测器和透红外光学材料迅速发展，新型红外探测设备不断出现，并重视被动式红外系统的研究。20世纪50年代，红外点源制导系统应用于战术导弹。60年代，出现机载红外行扫描仪、光机扫描的热像仪、红外跟踪仪等探测设备，广泛应用于侦察、监视、制导和火控系统。
分类和组成 按工作原理，分为主动式和被动式两类。主动式，需用红外光源照射目标；被动式直接探测目标的红外辐射，后者占主导地位，发展迅速。按信息提供方式，分为点源系统和成像系统。按工作方法，分为扫描系统和非扫描系统。扫描方式，又分光机扫描、电子束扫描和固态自扫描。用红外技术制成的红外系统，由红外光学系统、红外探测器、信号处理器、显示器和致冷装置等组成。红外光学系统，是将目标的红外辐射集聚到红外探测器上，并以光谱和空间滤波方式抑制背景干扰；红外探测器，将集聚的辐射能，转换成电信号；信号处理器，对微弱的电信号进行放大和处理；显示器，用于显示、记录电信号；致冷装置，用于红外探测器和低温电子器件的冷却。
应用 红外技术在海军中的应用，主要包括：红外夜视技术，红外跟踪制导技术，红外侦察告警技术，红外通信技术和红外对抗技术。红外夜视技术，将景物的红外图像转换为可见光图像，用于夜间观察和识别目标，其设备有热像仪、主动式红外夜视仪等。红外跟踪制导技术，利用目标的红外辐射对其实施搜索和自动角跟踪，用于舰艇红外跟踪仪，以及导弹和末段制导炮弹制导。红外侦察告警技术，利用目标的红外辐射特性，对水(地)面、空中目标进行侦察、报警，用于舰艇红外侦察、警戒系统，可发现20千米以上的飞机和导弹，也可借助舰载红外跟踪系统监视、搜索对方的导弹、飞机和舰船；潜艇使用的红外潜望镜，具有伸出水面迅速扫描、收回后再显示观察的功能。红外通信技术，是以红外光为载波进行通信，具有保密性好、抗干扰能力强、使用灵活方便等特点，多用于舰与舰的通信，通信距离在可视距离内。红外对抗技术，是应用红外技术使对方红外探测和报警系统的功能降低或失效。分红外瞬时光谱识别技术、红外诱饵干扰技术和红外光源干扰技术。
展望 20世纪80年代以来，随着具有红外特性的大规模焦平面阵列(CCD阵列)成像技术的发展，并与模式识别、微机技术相结合，将出现具有高度自动化、自适应的红外侦察和跟踪系统。有些国家十分重视研制在常温条件下工作的红外系统和远红外系统，以期满足军事上的多种需求。