美国开发出超小像素高分辨率长波红外热像仪

军用长波红外热像仪可在夜间探测人员目标。这些热像仪通常比较笨重，并且造价昂贵，多安装在车辆上，无法配备到每一位士兵。最近，美国国防高级研究计划局演示了一种像素中心距仅为5微米的新型长波红外热像仪，实现了较小的体积和较低的成本。

根据国防高级研究计划局的图像重构与利用先进宽视场架构（AWARE）计划，美国DRS技术公司开发出了这种超小像素中心距长波红外热像仪。这也是第一种像素中心距仅为响应波长一半的红外探测器，像素尺寸仅为人类头发直径的1/12，单个像素面积仅为当前最先进红外探测器的1/6。这种红外焦平面阵列分辨率为1280×720，对于热像仪而言已属于较高的分辨率。

与可见光摄像机类似，像素小型化可以为热像仪带来诸多好处，例如可以在不降低灵敏度、分辨率和视场角的前提下大幅减小光学元件体积和封装尺寸；在给定探测器面积情况下，像素密度越高，产生图像捕获到的光子数也就越多。最终，人们有望制造出体积更小、重量更轻、便携性更强的长波红外热像仪。

此外与现有传感器相比，这种新的长波红外热像仪还可以实现更低的制造成本。焦平面阵列通常在给定尺寸的晶圆上制造，其成本与基片面积成正比。在一块晶圆上，制造出的焦平面阵列数量越多，每一片焦平面阵列的成本也就越低。因此，这种小像素红外探测器技术可以在减小尺寸、重量和功耗的同时大幅降低制造成本。国防高级研究计划局希望通过适当的光学调整，这种小像素焦平面阵列未来能够在更多领域获得应用。

目前已经根据国防高级研究计划局的工作安排制造出3部全功能样机，并且均已通过了各项测试，其中包括一项大气颗粒物测试，可以在直升机着陆产生的视线受阻环境下正常工作。测试结果表明，这些小像素热像仪的图像清晰锐利，性能堪比大像素尺寸热像仪。除了小像素热像仪以外，图像重构与利用先进宽视场架构计划近期还取得了其他重要进展，其中包括一种十亿像素级摄像机和小型热成像观察镜相关技术。
本文来自北方科技信息研究所编辑发布

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