zui近幾年間，紅外熱攝像儀技術(shù)已成為*普遍關(guān)注的熱門產(chǎn)業(yè)技術(shù)。像90年代中期的CCD固體攝像技術(shù)一樣，由于飛速發(fā)展的CCD制造技術(shù)已經(jīng)成熟，范圍的各有關(guān)廠家中有的已批量投產(chǎn)，有的正在等待投產(chǎn)，CCD固體攝像機(jī)的應(yīng)用市場急劇增長，很快發(fā)展成為范圍的新興產(chǎn)業(yè)，對(duì)包括生活領(lǐng)域（如數(shù)碼攝像機(jī)等）在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了深刻而廣泛的影響。毫無疑問，從目前紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，由于作為紅外熱攝像儀關(guān)鍵性技術(shù)的紅外探測器技術(shù)取得長足進(jìn)展，特別是非致冷紅外焦平面陣列技術(shù)取得的突破，實(shí)現(xiàn)了高性能廉價(jià)的小型化紅外攝像儀，解決了價(jià)格長期居高不下造成的應(yīng)用障礙，開拓了廣闊的民用和軍用市場。目前的*代、第二代和第三代致冷和非致冷紅外焦平面陣列技術(shù)都已處于投產(chǎn)或等待投產(chǎn)階段，預(yù)計(jì)未來5～10年間市場將保持持續(xù)增長的強(qiáng)勁勢頭。目前的紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展趨勢已預(yù)示著在紅外熱攝像機(jī)技術(shù)方面即將出現(xiàn)新的轉(zhuǎn)折。
二、各種紅外焦平面陣列熱像儀的分類

　　 器件技術(shù)是整機(jī)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。由于*代線陣列、第二代TDI陣列和第三代凝視焦平面陣列如320×240元的陣列發(fā)展已經(jīng)成熟投入生產(chǎn)，更大型的如640×480元的大型紅外焦平面陣列正在邁向成熟階段，如PtSi陣列早已投入批量生產(chǎn)，HgCdTe陣列已達(dá)到2048×2048元，這種格式的陣列品種如HgCdTe、InSb、GaAlAs多量子阱和非致冷陣列代表了紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展方向。這一切都已表明，紅外焦平面陣列器件制造技術(shù)業(yè)已成熟，從而為這種熱攝像儀技術(shù)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，軍界和工業(yè)界十分看好這種熱像儀的廣闊前景，急切期望獲得這種熱像儀技術(shù)的廣泛應(yīng)用能力，加大了投資力度，從而使紅外焦平面陣列熱像儀技術(shù)處于含苞欲放的階段。表1根據(jù)對(duì)致冷條件的要求和工作波長對(duì)紅外焦平面陣列熱像儀進(jìn)行了分類。
                 短冷紅外          中波紅外        長波紅外
                 （1-3μm）          （3-5μm）        （8-14μm）

致冷工作      HgCTe             InSb            GaAlAs/GaAs
                       PTSi             HgCdTe
                       HgCdTe
非致冷工作    InGaAs            VOx
                                          BST
                                           -si
三、龐大的紅外焦平面陣列熱像儀產(chǎn)業(yè)市場

　　 未來5～10年間，紅外焦平面陣列熱攝像儀技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，市場將保持持續(xù)增長的強(qiáng)勁勢頭。
　 　
　　 1.激烈競爭的紅外焦平面陣列熱像儀市場
　　
　　 隨著紅外焦平面陣列技術(shù)的迅速發(fā)展，研制和生產(chǎn)紅外熱像儀的廠家日益增多，市場競爭極為激烈。美、英、法、德、日、加拿大、韓和以色列等西方發(fā)達(dá)國家都在競相研制和生產(chǎn)*的紅外焦平面陣列攝像儀，其中處于地位的是美國。美國從事這種紅外熱攝像儀技術(shù)研制和生產(chǎn)的廠家很多，從基礎(chǔ)元器件技術(shù)開始，投入的資金和規(guī)模都很大，在紅外焦平面陣列傳感器的發(fā)展水平方面處于遙遙地位，其焦平面陣列規(guī)模已大達(dá)2048×2048元，已接近于可見光硅CCD攝像陣列的水平。許多實(shí)力雄厚的廠家長期從事這種技術(shù)的研究和開發(fā)，涉及面廣，力度大，進(jìn)展快。這些公司主要有雷聲、洛克希德-馬丁、霍尼韋爾、洛克威爾、德州儀器、柯達(dá)、休斯、因的哥系統(tǒng)、薩爾洛夫、勞拉爾、辛辛那提電子、波特蘭前視紅外（FLIR）和傳感器無限公司等。另外，還有一些大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，如夏威夷大學(xué)和噴氣式推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室等；日本在紅外焦平面陣列器件基礎(chǔ)技術(shù)方面投入的研究力度遠(yuǎn)不及美國，時(shí)間也不長，主要的公司和機(jī)構(gòu)少，如三菱電機(jī)和日本電氣兩家公司，而且zui先取得明顯進(jìn)展是PtSi紅外焦平面陣列技術(shù)，并在*處于地位，如PtSi陣列規(guī)模大達(dá)1024×1024和1040×1040元、在世界上zui先實(shí)現(xiàn)了100萬像元集成度的單片式紅外焦平面陣列，但日本的廠家很能及時(shí)捕捉機(jī)遇，用更少的錢和zui短的時(shí)間獲取zui豐厚的利潤。在紅外熱像儀的研制和生產(chǎn)方面，日本廠家把產(chǎn)品推向市場的速度卻搶先于美國和歐洲，如日本的許多公司早在1999年就把產(chǎn)品推向市場，2000年這些公司的數(shù)量明顯增加，1999～2000年推出上市產(chǎn)品的公司主要有三菱電機(jī)、NEC、尼康、富士通、東洋技術(shù)、日制產(chǎn)業(yè)、商巖宇航、ITI、安全技術(shù)電子、光洋、切洛、日本航空電子、NEC三榮、日本電子數(shù)據(jù)和日本巴恩斯等公司，而且，在品種方面，從HgCdTe、InSb、GaAlAs/GaAs量子阱和PtSi到非致冷紅外焦平面陣列等種類也不少，已顯示出急劇競爭的勢頭，日本公司看準(zhǔn)了這一廣闊的市場，迅速介入其中搶占市場和商機(jī)；歐洲的競爭伙伴國主要有法國、荷蘭、瑞典、英國、德國和意大利等。主要的公司有英國的GEC-MACONI、法國的Sofradir、CEA-LETI，荷蘭的AGMA、比利時(shí)的1MEC，德國的AEG紅外組件和STNATLAS電子等。歐洲的這些公司競爭實(shí)力都很強(qiáng)，像荷蘭AGMA、法國的Sofradir和英國的GEC-MACONI等公司都具有很強(qiáng)的競爭能力，與美國一些實(shí)力雄厚的公司不相上下，特別是在非致冷紅外熱攝像儀技術(shù)的發(fā)展方面已顯出其處于前沿的競爭地位，如AGEMA公司的熱視570，AGEMA520和德國STNATLAS電子公司駕駛員視覺增強(qiáng)系統(tǒng)都具有很高的水平和市場競爭實(shí)力，AGEMA520，570已中國廣泛推廣使用，市場前景令人鼓舞。此外，除了美國公司而外，北美的加拿大的一些公司和機(jī)構(gòu)，如國家光學(xué)研究所、EG&G光電子和AEREX航空電子公司，以色列的飛機(jī)工業(yè)公司，韓國的*科學(xué)技術(shù)研究所，還有澳大利亞、波蘭、新加坡的一些公司和機(jī)構(gòu)都在盡力發(fā)展*紅外焦平面陣列熱攝像儀技術(shù)以便盡快擠入這一市場，競爭已遍及幾大洲。
　　
　　 2.加快投產(chǎn)步伐，滿足市場
　　 由于紅外焦平面陣列，特別是非致冷紅外焦平面熱攝像技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟，軍界和產(chǎn)業(yè)界都急于獲得這種新技術(shù)，各公司機(jī)構(gòu)為滿足這一需要已大大地加快了現(xiàn)有成熟技術(shù)投產(chǎn)的步伐，政府和軍界的投資強(qiáng)度急劇增大，政府、軍界和各大公司主要是看準(zhǔn)了這種技術(shù)提升現(xiàn)有相關(guān)軍事裝備的能力和產(chǎn)業(yè)界應(yīng)用的潛力。如法國的CEDIP紅外系統(tǒng)公司已于2002年初開始投產(chǎn)其非致冷紅外焦平面陣列傳感器，這是一種非晶硅320×240元的微測輻射熱計(jì)焦平面陣列，工作波長8～12μm，像元尺寸47μm×47μm，NETD優(yōu)于120mk（f/1.0）。該熱像儀采用天馬公司的小型低價(jià)格電路，重量不到300g，功耗5W，整機(jī)重量2.5kg，可用于步槍瞄準(zhǔn)器、車輛駕駛視頻增強(qiáng)器和手提式監(jiān)視輔助設(shè)備等。該公司還在2001年12月份投產(chǎn)了3～5μm的中波紅外熱像儀，傳感器像元格式640×512元，采用全電視工作模式，幀速高達(dá)150Hz，這家公司的Enztraid系列產(chǎn)品對(duì)像元為25×25μm的HgCdTe和InSb陣列都適用，典型靈敏度18mk，識(shí)別范圍大于5公里，視場18°×14°到4°×3°，斯特林制冷器的壽命1000小時(shí)。
　　 3.各大公司爭搶合同
　　 *各國龐大的軍用市場需求在未來5～10年間仍是紅外熱像儀市場占據(jù)主導(dǎo)地位，而且快速增長的需求量將促使這一市場進(jìn)入暴漲期，各大公司都在爭搶*的合同訂貨。
　　 ● 英國一些大公司正在為贏得*向紅外熱像儀合同而加緊爭奪戰(zhàn)。英國不列顛*2001年3～4月份啟動(dòng)了作戰(zhàn)*熱攝像儀計(jì)劃，該計(jì)劃費(fèi)用高達(dá)2.5億英磅，合3.63億美元。英國*目前正在考慮把該合同授與三家承包商：Avimo、Pilkington Optronics和Hunting，主要用于勇士步兵戰(zhàn)車、彎刀偵察車和斯巴塔機(jī)動(dòng)偵察車、*瞄準(zhǔn)器、導(dǎo)航、目標(biāo)定位和駕駛員夜視增強(qiáng)器等，這三家公司在眾多競爭者中zui有希望獲得該合同。
　　 ● 美國量子阱紅外光電探測器（QWIP）技術(shù)公司已獲得了國防技術(shù)規(guī)劃局的160萬美元合同，正在加緊發(fā)展一種4色多功能焦平面陣列，其波長復(fù)蓋區(qū)從可見光到長波紅外，其中有二色為中波紅外區(qū)，其材料為GaAlAs/GaAs，陣列規(guī)模大達(dá)1024×1024元，預(yù)計(jì)在24個(gè)月后交付使用，該公司目前正在測試640×512元陣列，美國和歐洲的合同承包商都在競爭之列。
　 　
　　 4.龐大的軍用產(chǎn)業(yè)市場
　　 軍用領(lǐng)域是紅外熱像儀zui大的市場，特別是非致冷紅外熱像儀zui引人注目。其主要應(yīng)用范圍包括：夜視裝備，如機(jī)載前視紅外吊艙，夜視眼鏡和駕駛員夜間駕駛夜視增強(qiáng)器等；熱武器瞄準(zhǔn)器；導(dǎo)彈逼近告警器；制導(dǎo)打擊武器，如各種導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈等；艦載紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)等。
　　 夜視和熱成像瞄準(zhǔn)器是未來紅外焦平面陣列熱像儀應(yīng)用的大市場。非致冷紅外熱像儀是這一市場zui為成功、競爭力而又zui吸引人的廉價(jià)技術(shù)，由于性能冷中、可靠性高、小型便攜式和低廉的價(jià)格等*的優(yōu)點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致軍用夜視裝備和武器瞄準(zhǔn)器迅速更新?lián)Q代，上一個(gè)新臺(tái)階，極受軍界青睞。
　　 （1）新一代的*夜視眼鏡——ENVG
ENVG即增強(qiáng)夜視眼鏡，是美軍正在實(shí)施的水平技術(shù)集成（HTI）計(jì)劃的目標(biāo)，是把非致冷紅外熱攝像技術(shù)與圖像增強(qiáng)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的圖像融合夜視技術(shù)。美軍計(jì)劃用NEVG取代老式的AN/PVS-7夜視眼鏡，用非致冷攝像和圖像增強(qiáng)器組合封裝在一起的新型夜視眼鏡，包括電池在內(nèi)重量不足450克，可連續(xù)工作15小時(shí)以上，熱攝像觀察距離可達(dá)175米，圖像增強(qiáng)器大于160米。
　　 （2）熱武器瞄準(zhǔn)器
除去夜視眼鏡外，美軍特別看重的非致冷紅外焦平面陣列技術(shù)是熱瞄準(zhǔn)器，這又是一個(gè)翹首等待的熱門大市場。不僅*和*大量需要這種瞄準(zhǔn)器，而且由于*各國的*作戰(zhàn)需要都急需這種新的高密度小型化輕量熱武器瞄準(zhǔn)器。美軍希望購買10000套輕型中等性能的非致冷熱武器瞄準(zhǔn)器（TWS），每套10000美元，這是美*的熱Omni busz計(jì)劃的zui初行動(dòng)。這種熱武器瞄準(zhǔn)器功耗降到了不足4W，重量不足1.8公斤。2006～2010年度再購10000套這種小型*瞄準(zhǔn)器，使用傳感器為640×480元的非致冷紅外焦平面陣列，并用有機(jī)發(fā)光二極管陣列顯示。美軍準(zhǔn)備用非致冷紅外熱攝像技術(shù)取代現(xiàn)有熱武器瞄準(zhǔn)器，輕型武器用320×240元陣列，中型和重型武器系統(tǒng)使用640×480元的陣列技術(shù)，未來準(zhǔn)備采用1024×1024或更大型的陣列高性能非致冷焦平面陣列。
　　 此外，由于目前和未來*作戰(zhàn)的需求，美軍等待投產(chǎn)三種機(jī)型的高性能單兵熱瞄準(zhǔn)器裝備特種作戰(zhàn)*，其采用致冷型紅外焦平面陣列技術(shù)的TIPS-HPC單人瞄準(zhǔn)器夜間觀察距離1500米，識(shí)別500米，采用3～5μm InSb 256×256元陣列，環(huán)境工作溫度23℃時(shí)的NETD為0.02℃，重2.5公斤，功耗＜4.5W。
　　 在軍用市場方面，除了上述夜視和熱武器瞄準(zhǔn)器市場外，還有如導(dǎo)彈逼近告警，火控、打擊系統(tǒng)和艦載紅外目標(biāo)搜索與跟蹤等，市場寬廣，投資極為雄厚。
　　 5.民用市場具有極為廣闊的前景
　　 由于紅外焦平面陣列熱攝像儀技術(shù)目前正處于新的轉(zhuǎn)折前夜，其整機(jī)價(jià)格較之過去已明顯下降，但是總的情況仍處于高位，目前近期軍用仍占主要成分，民用仍難以承受其價(jià)格方面的壓力，價(jià)格問題仍是阻礙其民用領(lǐng)域普及應(yīng)用的關(guān)鍵性因素，但未來隨著大批量投產(chǎn)，價(jià)格大幅下降，民用領(lǐng)域會(huì)迅速擴(kuò)大。主要的應(yīng)用領(lǐng)域有：工業(yè)檢測、監(jiān)控、測溫等；*消防和監(jiān)視，緝毒等；保安（金融機(jī)構(gòu)和政府重要部門）；醫(yī)療；電力檢測；科研應(yīng)用等等。
　　
　　 6.紅外焦平面陣列熱像儀的市場價(jià)格
　　 目前市場上的紅外焦平面陣列熱像儀雖有*（原來軍用機(jī)為10萬美元），但仍然居于高位。根據(jù)前文中所提及的數(shù)據(jù)，美軍用市場要到2005年時(shí)320×240元的非致冷紅外焦平面熱攝像儀的價(jià)格才為每套7500美元～10000美元，而日本市場的2001年報(bào)價(jià)具有測溫功能的非致冷熱像儀都為150萬～480萬日元，致冷型機(jī)種有的甚至高達(dá)580萬日元，因此其價(jià)格范圍也在1.5～6萬美元之間，更高性能的則更貴。這樣的價(jià)格對(duì)軍用不利，民用難以承受。據(jù)Flow Research預(yù)測，未來5年間紅外探測器商品市場將保持強(qiáng)勁持續(xù)增長的勢頭，平均年增長率為10.5%，一旦價(jià)格突破1000美元底線就會(huì)像可見光CCD傳感器技術(shù)一樣出現(xiàn)爆炸性的增長。