探测器|被卡脖子26年的技术,如今国产跻身全球第5强,我国还限制了出口




如果说起红外线 , 可能很多人会立即想到电视机和空调使用的红外线遥控器 , 在2000年左右很多手机还都附有红外技术 , 通过红外线进行数据传输 , 不过传输的效率只有几kb/秒 , 如今资料传输已经被WiFi、蓝牙、ZigBee、DLAN等技术所取代 , 甚至有的传输效率也可以达到GB级以上 。
【探测器|被卡脖子26年的技术,如今国产跻身全球第5强,我国还限制了出口】然而 , 在工业、航空、航天和军事科技领域 , 红外技术的发展却是独树一帜 , 因为红外探测器是开展高精度探测的重要光传感器 , 它可以将捕捉到的红外热辐射能量 , 转换为具体的图像 , 这是传统的相机所无法实现的 。
其中美国、德国、法国和以色列四个国家 , 是这一领域的技术强国 , 因为红外技术具有高性能和低成本 , 因此逐渐从几万像素 , 发展到上10万像素 , 到如今上百万像素 , 尤其是百万像素的第三代红外探测器具有高探测率、大面阵、低成本、多光谱为技术特点 。
因此早在1994年 , 红外探测器就被应用在美国NOAO的望远镜上 , 用于航空航天使用 。 近年来红外探测又在天文学观测中得到大规模应用 , Kitt peak天文台的望远镜就是使用的红外探测平面阵列 。
在导弹领域红外导弹的发展更是如日中天红外导弹专门瞄准以飞机发动机喷口为目标因此具备非常精准的攻击性例如以美国的 AIM-9X 为代表的第四代红外导弹 , 采用凝视焦平面阵列成像 , 将红外焦平面阵列直接置于红外物镜的焦平面上 , 实现了大角度\"凝视\"能力 。
此外美国海军“标准 II-4A”导弹 , 以及美国和以色列联合研制的“箭-2”(Arrow- 2)导弹防御系统的的导引头均是采用 InSb 焦平面阵列 , 具有更高的抗干扰能力和全向攻击能力 。
和其它传感器设备一样 , 红外探测器也拥有属于自己的“大脑”——InSb 芯片 。 而在这个领域 , 我国的发展明显落后于美国、以色列、德国、法国等国家 。
考虑到红外探测器应用广泛 , 对于军事、医疗等领域信息化水平提升有重要意义 , 并且在1995年 , 欧美等发达国家签署了《瓦森纳协定》限制高精尖技术的出口 , 我国也在禁运国家名单之列 。
因此 , 上个世纪90年代红外探测器就被中科院列为重大课题 , 到了2015年我国发布的《中国制造2025》中 , 明确提出攻克红外探测器芯片技术 , 国家更是推出一系列扶持政策 , 在国家的扶持下 , 我国红外探测芯片行业迈入新的台阶 。
2002年中科院上海部的研究所研发出了64 ×64 元混成式 InSb 焦平面组件 , 此后我国空空导弹研究院推出了 64×64 元 InSb 凝视红外焦平面组件 , 并且解决了焦平面阵列器件的多项关键技术 , 一定程度上优化了我国探测区域的性能 。
到了2013年我国又成功制备了128×128元超晶格中波红外焦平面探测器 。 2014年再推出320×256元InAs/GaSb Ⅱ类超晶格长波红外焦平面探测器 ,
2015 年 , 高德红外研制了 II 类超晶格红外探测器短波、中波和长波产品 , 填补了国内在长波大面阵探测器领域的空白 。 2017 年 11 月建成制冷型探测器生产线 , 实现新增制冷型 II 类超晶格红外探测器核心器件的进口替代 。
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