据麦姆斯咨询报道，HRL Laboratories近日宣布，已获得美国国家情报总监办公室情报先进研究计划署（IARPA）的资金支持，用于开发球形曲面短波（SWIR）和中波（MWIR）红外图像传感器。该研究将基于HRL已开发的突破性曲面可见光图像传感技术进行研发。由于与平面图像传感器相比，曲面图像传感器提高了多种类型摄像头的性能，降低了其成本、重量和光学器件体积，因此曲面图像传感器具有显著优势。曲面传感器技术有望改善包括摄影、摄像、计算机视觉和自动化、侦察和监视成像、显微镜学以及望远镜学等在内的诸多光学相关科学领域。



HRL负责该项目的首席研究员Geoff McKnight认为，“红外传感器及其光学器件与可见光成像系统所面临的挑战是不同的。其中一个差异就是，红外传感器通常必须在非常低的温度下运行，这会在传感器降温收缩时引入热应力。而红外图像传感器做成曲面后，我们还要将其冷却到运行所需要的低温条件，此时热应力和弯曲应力的综合作用就可能会降低或破坏传感器。”



这项为期12个月的计划的目标是开发曲面红外图像传感器的基础技术，并更好地了解弯曲工艺对III-V族半导体SWIR和MWIR图像传感器性能的影响。同时在该计划中，也会调研曲面传感器对红外镜头设计的益处。由于传统玻璃透镜无法透过某些频段的红外线，因此必须使用其他透镜材料替代。不过，这些替代材料往往比玻璃要贵得多，而且没有玻璃更耐用。在制造传统可见光摄像头时，可选的玻璃材料类型众多，同时还可将它们混合并配比出优化的光学性能。但对于红外镜头，可选的透镜材料非常有限，因此其镜头设计极富挑战。



McKnight补充道，“由于热成像领域可选择的配套材料有限，因此曲面传感器在此领域的价值可能比在可见光领域更高。”



传感器的性能对弯曲造成的机械应力很敏感，同时冷却过程也会影响传感器性能。因此HRL团队将探索材料弯曲和冷却的极限，从而表征弯曲工艺是如何改变传感器性能的，以确定怎样使用这项技术最好。



位于美国加州马利布的HRL Laboratories是由波音公司和通用汽车公司联合拥有的研发实验室，专门从事传感器和材料、信息和系统科学、应用电磁学和微电子学的相关研究。HRL为其成员公司、美国政府及其他商业公司，提供定制化的研究与开发，以及额外的合同研发服务。

延伸阅读：

《红外新闻》-2017年上半年刊



《红外LED和激光器技术、应用和产业趋势》



《非制冷红外成像技术与市场趋势-2017版》