Infrared Materials-红外探测器技术术语翻译与解释

2025.05-22

发布者：上海岑涛科贸有限公司

新闻来源： Infrared Materials

背景温度TB（开尔文）：探测器视场中所有辐射源（不包括选定的系统源或目标）的有效温度。

偏置电压VB（伏特）：施加于探测器电路的电压（通常为直流电压）。在Infrared Materials的测试数据报告中，总偏置电压在探测器与串联的负载电阻之间分配，分配比例取决于两者的相对电阻匹配。

最佳偏置电压：使信噪比达到最大值的偏置电压。

最大偏置电压：使信号达到最大值的偏置电压。

截止波长λc（微米）：探测器D*值降至其峰值一半时所对应的波长。

截止频率fc（赫兹）：衡量探测器响应速度的指标，定义为探测器在方波脉冲辐射下信号降至最大值0.707倍时的频率。

D星（D*，厘米·赫兹¹⁄₂·瓦⁻¹）：描述红外探测器信噪比（S/N）的品质因数，归一化为1 cm²的有效面积（Ad）和1 Hz的噪声等效带宽（Δf）。其值受辐射源温度、调制频率（f）、探测器工作温度、视场及背景温度影响。公式：

公式-01

其中，信号（S）和噪声（N）单位为伏特或安培，H（均方根瓦特/厘米²）为入射到Ad上的辐射通量密度。若无特别说明，探测器视场默认为2球面度，背景温度为298 K。

黑体D星（D*）：探测器受特定温度黑体辐射时的D*值，示例：D*(500 K, 1000 Hz, 1 Hz)，其中500 K为黑体温度，1000 Hz为调制频率，1 Hz为噪声等效带宽。

峰值D星（D*）：探测器在单色光源（波长对应其最大信噪比）下的D*值，示例：D*(λpk, 1000 Hz, 1 Hz)。公式：D*λpk = (C.F.)·D*BB，C.F.为与探测器截止波长及光谱响应相关的转换因子。峰值D*通常通过预定的C.F.计算得出，而非直接测量。

暗电阻Rd（欧姆）：无入射辐射时，探测器在特定温度下的电阻。

元件尺寸L、W（毫米）及有效面积Ad（厘米²）：探测器元件的长（L）和宽（W）。L为电极间距（例如1 mm×2 mm探测器，电极间距为1 mm）。有效面积Ad = L × W，用于生成信号和噪声。

元件间距与节距（毫米）：阵列中相邻探测器有效区域间的非活性距离为间距，中心间距为节距。

元件温度Td（℃）：探测器实际工作温度。非制冷探测器通常为环境温度。

视场FOV（球面度）：探测器可响应的立体角范围，从有效区域对角线至限制孔径测量。

负载电阻RL（欧姆）：偏置电路中与探测器串联的电阻。

噪声等效功率NEP（瓦特）：使探测器信噪比为1所需的入射辐射功率（W）。NEP受辐射源温度、调制频率、噪声等效带宽、视场及背景温度影响。公式：

公式-02

示例：NEP(500 K, 1000 Hz, 1 Hz)。若噪声等效带宽归一化为1 Hz，则NEP = √Ad / D*。

上升时间tr与下降时间tf（秒）：探测器对辐射脉冲的响应时间。上升时间为信号从10%升至90%最大值所需时间，下降时间为从90%降至10%所需时间。

均方根噪声N（伏特/安培，RMS）：无入射辐射时探测器的电输出噪声，主要与探测器面积、背景温度、工作温度、偏置电压、噪声等效带宽及视场相关。

均方根信号S（伏特/安培，RMS）：入射辐射引起的探测器电输出信号，主要受调制频率、工作温度、偏置电压及辐射源光谱/温度影响。

光谱响应率Rλ（伏特/瓦特）：探测器信号输出与单色入射辐射功率的比值，公式Rλ = S/W。其值主要与探测器温度、波长、调制频率及偏置相关。

峰值响应率：探测器光谱响应最大时的响应率值，示例：R(pk, 1000 Hz)，其中1000 Hz为调制频率。

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