1 1. 中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009
2 2. 红外探测器技术航空科技重点实验室，河南 洛阳 471009
3 3. 河南省锑化物红外探测器工程技术研究中心，河南 洛阳 471009
InSb单晶是制备工作于中波红外大气窗口（3~5 μm）光子型探测器的典型光电转换材料，采用该单晶材料所制备的InSb红外探测器以高性能、大规格像元阵列、高稳定性和相对低成本为特点，广泛应用于军用红外系统和高端民用红外系统领域。然而，InSb 红外探测器响应波长范围固定不可调节、响应仅限于短中波红外而对长波红外无响应、相对有限的载流子寿命制约器件高温工作性能等固有特点，限制了该型探测器在工程中的广泛应用。文中系统地介绍了基于InSb材料人们为改进上述不足所开展的新型材料及其光电响应方面的研究结果。这些材料主要包括：采用合金化方法改变InSb组分形成新型多元合金材料、采用量子结构形成新型低维探测材料。对于新型合金材料，介绍了材料的合金相图、带隙与合金组分的关系、带隙的温度关联特性，并给出采用该材料制备器件的典型光电性能；对于量子结构材料，介绍了材料的制备方法、带隙与量子尺寸的关系，以及采用该材料制备原型器件的典型光响应特性。最后，对新型InSb基红外探测材料与器件的发展趋势、关键问题、研究重点进行了探讨。
锑化铟 红外探测 红外材料 多元合金 纳米材料 indium antimonide infrared detection infrared material multicomponent alloy nanometer material 红外与激光工程
2022, 51(1): 20210811
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 安徽省光子器件与材料重点实验室,安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
新型长波红外材料 PbGa6Te10 具有折射率高 (>3)、红外透光范围广 (1.4～22.3μm)、稳定性和机械性能较好等优点, 具有较大的应用潜力。 但 PbGa6Te10 为非同成分共熔体, 极易导致成分偏析, 形成杂相等。 采用振荡辅助单温区法合成了优质多晶, 由垂直布里奇曼法生长出了长度达 100 mm、最大直径为 26 mm 的 PbGa6Te10 单晶棒。对生长出的晶体进行了 X 射线粉末衍射、摇摆曲线、热重差热分析和透过率等测试。结果表明所生长出的晶体为 PbGa6Te10 单晶; 结晶性较好, 半峰 宽 (FWHM) 为 0.214°; 晶体具有良好的热稳定性; 根据漫反射吸收曲线计算得 到 PbGa6Te10 的带隙值为 1.01 eV; 透过率曲线表明在 2.5～22.3μm 波段平均透过 率约 28%。
晶体生长 长波红外材料 布里奇曼法 振荡辅助 crystal growth long-wave infrared materials PbGa6Te10 PbGa6Te10 Bridgman method oscillation-assistance
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，光学系统先进制造技术中国科学院重点实验室，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
硫系玻璃作为优良的消色差和消热差红外材料，是红外光学系统中关键光学元件的理想候选材料，文中利用硫系玻璃实现中波红外光学系统无热化设计。首先分析了温度变化对红外光学系统的影响；其次分析了常用硫系玻璃的各方面特性，并总结了硫系玻璃的优点；最后利用硫系玻璃，镜筒材料选择最常用的铝合金材料,设计了一个工作于中波红外的二次成像全球面无热化成像系统。设计结果表明：在0～100 ℃温度范围内，光学系统的成像质量优异，具有良好的无热化能力。使用硫系玻璃可实现低成本高性能中波红外光学系统。
红外材料 热成像系统 无热化设计 硫系玻璃 infrared material thermal imaging systems athermal design chalcogenide glasses
中航工业北京长城计量测试技术研究所, 北京 100095
当高速拦截器在空中高速飞行时, 拦截器上的光学侧窗头罩需要合适的冷却系统以确保拦截器的工作正常。为了满足光学侧窗头罩冷却系统的要求, 分别将内外两种冷却方式对光学侧窗头罩成像的影响进行了分析。提出了光学侧窗头罩内冷却窗口的研制工艺, 从如何选择红外光学材料开始, 对下料、粗磨、刻槽、精磨、抛光等光学加工环节分别进行了介绍, 描述了光学侧窗头罩致冷系统的光学加工过程。重点介绍了如何在光学材料上加工出沟槽, 完成光学侧窗头罩制冷窗口内冷却通道的加工工艺。
应用光学 光学侧窗 致冷系统 红外材料 加工工艺 applied optics optical side window the cooling system infrared material producing technical
1 中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料重点实验室， 上海 201800
2 中国航空工业集团公司第613研究所， 河南 洛阳 471009
中波红外玻璃综合了优良的透红外性能、大尺寸制备特性和低成本，是很多重要军用系统的关键窗口材料之一。红外玻璃的高性能、大尺寸化制备面临重要挑战，同时红外技术和光电对抗技术的发展对红外窗口的雷达隐身性能也提出了很高的要求。综述了国内外中红外玻璃研究发展现状，着重介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所在红外玻璃及其高性能化研究方面的最新进展及前沿应用。
材料 中红外材料 雷达隐身 电磁屏蔽 红外玻璃
根据半个多世纪碲镉汞材料、碲镉汞红外探测器的发展里程, 以碲镉汞材料的发明、关键技术突破带来的碲镉汞材料生长技术的进步、关键技术的突破带来的碲镉汞探测器性能提升、第一代陆军通用组件、第二代高性能红外焦平面器件和第三代高清、多波段红外焦平面器件等重要里程碑为出发点, 采用专题系列的形式, 回顾碲镉汞材料及碲镉汞红外探测器发展的艰辛历程与辉煌的成就。
红外材料 红外探测器 回顾 HgCdTe HgCdTe infrared material infrared detector reviews
1 中国航空工业总公司洛阳光电设备研究所， 河南 洛阳 417009
2 西北工业大学电子信息学院， 陕西 西安 710072
3 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室， 上海 201800
红外玻璃是很多重要军用系统的关键窗口材料之一，红外玻璃的高性能、大尺寸化制备面临重要挑战，同时红外技术和光电对抗技术的发展对红外窗口的雷达隐身性能也提出了很高的要求。阐述了新型红外玻璃的设计思想，基于此发展了一种新型的中红外光学玻璃—氟镓酸盐(FGa)玻璃，并以FGa玻璃为基质，成功研制出新型具有雷达隐身功能的中红外光功能材料。
材料 中红外材料 雷达隐身 电磁屏蔽 氟镓酸盐玻璃
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 南京 210094
2 中国兵器工业集团南京北方信息产业集团, 南京 210022
使用自行研制的泰曼型红外干涉仪测量红外材料的折射率.在干涉仪的测试臂中加一个旋转台，将被测件放在旋转台上旋转，在旋转过程中经过被测件的光程发生改变，导致干涉条纹发生移动，通过测量条纹的移动数和被测件的旋转角度来计算出被测件的折射率.测量结果显示，25 °C时在10.6 μm波段处锗单晶的折射率为4.003，硫系玻璃锗砷硒(GeAsSe)的折射率为2.494.折射率测量的误差在10－3量级，增加被测件的厚度会进一步提高折射率的测量准确度，待测红外材料的折射率越低，测量准确度越高.
测量 折射率 红外材料 红外干涉仪 误差 Measurement Refractive index Infrared materials Infrared interferometer Error
从材料选择和整流罩设计两方面，介绍了如何解决高速红外导引头整流罩问题。针对高速红外成像导引头使用环境的要求，分析了整流罩材料选择应考虑的因素。通过比较材料的透过率、硬度、抗弯强度和热膨胀等性能参数，得出尖晶石是较理想的高速导弹整流罩材料，其机械性能和光学性能良好，易于制备，并已取得成功应用；红外玻璃特别适合大尺寸和复杂形状制备。为了减小整流罩气动加热效应，分析了解决气动加热问题的途径，提出可通过镀金刚石膜、信号处理、共形设计等技术来减小影响，并简要介绍共形整流罩设计原理和制造。
红外材料 尖晶石 红外玻璃 共形整流罩 红外导引头 infrared material spinel IR glass conformal dome infrared seeker
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
介绍了运用工作波长为10.6 μm的红外干涉仪测试红外光学材料(锗晶体)的折射率均匀性的方法。运用传统的干涉法检验光学材料的折射率均匀性时,由于锗晶体太软,表面不易加工,其表面面形难以满足测试要求。为了消除面形偏差对折射率均匀性偏差测试的影响,使用可见光移相式数字平面干涉仪精确测试被测样品的面形偏差,该干涉仪具有很高的测试精度,其测量不确定度可以达到λ/50(λ=0.633 μm)。然后在红外干涉图数据处理中将样品的面形偏差扣除,得到样品折射率的偏差分布。对锗单晶材料进行了实际测试。
测量与计量 红外材料 折射率 均匀性 干涉仪
