针对隐身等多类高价值目标精确探测与识别以及探测技术持续发展需求，为实现复杂战场环境下的高概率真假目标识别和高精度目标检测、定位、跟踪，开展复杂战场环境下隐身及微弱特征目标探测及抗干扰探测等技术研究意义重大，其中高集成度的焦平面型偏振红外探测器技术是其中一个重要方向。围绕集成式中波（MW）256×256碲镉汞红外偏振焦平面探测器的研制，介绍了偏振结构的设计、制备到偏振探测器的集成，以及偏振探测器性能的测试等方面的研究进展状况，设计加工出了亚波长金属光栅阵列，采用倒装互连的方式实现了偏振探测器的集成，并在MW 256×256碲镉汞焦平面器件上实现了红外偏振性能的测试和评估。

在最近的实验中，PN结型量子阱结构被观察到反常的载流子输运情况，其相应的物理机制和载流子输运模型被提出。通过系统实验观察到，PN结量子阱结构材料在共振激发模式下，仍可测出开路电压或短路电流。对比开路和短路情况下的光致荧光（PL）光谱，发现短路下PL强度明显降低。这说明短路状态下的光生载流子没有被限制在量子阱内，而是逃逸出结区。这种载流子逃出量子阱的现象却没有在等量偏压下的NN型量子阱结构中发现，说明载流子逃出量子阱并非由传统的热激发或隧穿的作用导致。据此，笔者提出了相应的物理机制和载流子输运模型对此现象进行解释，认为光生载流子能在PN结内建电场的作用下直接逃出量子阱，并且辐射复合发光发生在载流子逃逸过程之后。

长波红外偏振探测器能够大幅提升对热成像目标的识别能力。受制于衍射极限的物理限制，目前的微线栅偏振片型长波红外偏振探测器的偏振消光比基本上只能做到最高10∶1左右。文中采用金属/介质/金属的等离激元微腔结构，将量子阱红外探测激活层相嵌在微腔之中。由于上、下金属之间的近场耦合形成了在双层金属区域的横向法布里-珀罗共振模式，构成等离激元微腔。文中利用微腔的模式选择特性及其与量子阱子带间跃迁的共振耦合，将量子阱子带跃迁不能直接吸收的垂直入射光耦合进入等离激元微腔并转变为横向传播，从而能够被量子阱子带吸收，实现了在长波红外13.5 μm探测波长附近偏振消光比大于100∶1的结果。相关工作为发展我国高消光比长波红外偏振成像焦平面提供了全新的物理基础和技术路径。

太赫兹辐射是指频率在30 μm~1 mm范围内的电磁波，具有穿透性强、安全性高、特征性强及定向性好等特点，因此，太赫兹技术在天文观测、安全监控、物质鉴定及生物医学等领域具有广阔的应用前景。阻挡杂质带探测器具有灵敏度高、阵列规模大、探测谱段宽等核心优势，是太赫兹辐射探测的优良选择。阻挡杂质带探测器目前主要采用三种材料体系，分别为Si、Ge、GaAs。基于这三种材料体系的阻挡杂质带探测器可实现在3~500 μm的超宽波段探测。超结构是由亚波长结构单元构成人工复合结构，在光电探测器上引入超结构，利用等离激元共振、偶极共振调控特性，可以将电磁场能量强烈的局域在金属/探测器界面位置。因此，超结构与阻挡杂质带结合，可有效调控探测峰位、缩小探测峰半高宽、强化光谱分辨能力，并有望大规模应用于3~500 μm的多波段融合探测。同时，超结构与阻挡杂质带探测器结合，可进一步提高器件响应率，减小器件尺寸，降低工艺难度。文中简要叙述了阻挡杂质带探测器的工作机理，介绍了国内外阻挡杂质带探测器的研究历史及研究现状。最后，在探测器波段调控、光谱分辨、增强吸收等角度详细介绍了Si、Ge、GaAs基超结构/阻挡杂质带复合结构探测器的研究现状，并结合目前该技术发展瓶颈问题，在高纯材料生长、光场局域效应机理研究等方面提出了下一步的研究展望。

金属-二维材料-金属是最常见的二维材料光探测器件的结构。由于结构简单、易于集成，该类器件受到最广泛的关注和研究。其自驱动光探测的模式具有很低的暗电流，有望成为高性能红外探测的新途径。然而金属-二维材料-金属的自驱动光探测存在两个瓶颈问题：（1）反对称的金属-二维材料结区引起的泛光照射下光响应的抵消；（2）二维材料有限光吸收导致的低响应率。文中介绍了利用等离激元纳米结构的非对称集成引入非对称的光耦合，从而打破泛光照射下二维材料与两端电极接触区域产生的光电流的对称性，实现净的自驱动光响应；同时利用等离激元纳米结构产生的局域强光场提高二维材料光吸收率和光响应率的一系列研究进展。在石墨烯等离激元纳米谐振腔复合结构中，实现两个电极附近的光响应对比度超过100倍，突破了对称光耦合导致的光响应抵消的难题。由于具有将入射光耦合成局域模式的优越能力，等离激元纳米谐振腔比亚波长金属光栅更有效地提高石墨烯响应率一个数量级以上。

量子阱红外探测器是继碲镉汞红外探测器之后又一重要的可以在中、长波段和甚长波段工作的红外探测器件。它在长波红外探测、多色探测及其焦平面技术方面表现出比碲镉汞红外探测器更具特色的优势，对量子阱红外探测器的研究将在很大程度上推动我国红外探测器技术的发展。这一探测器的突出优势是其材料均匀性好，制备技术成熟。但是由于量子效率偏低，且无法直接吸收垂直入射红外光，所以需要针对不同的红外探测波段，设计和制备各类光栅或微腔结构来进行光耦合及局域光场增强以有效提升探测器性能。如何更有效提升量子阱红外探测器的光耦合效率，降低暗电流，提高器件工作温度是仍然是目前研究的重点。文中着重介绍和总结了近5年来研究的局域光场增强的新型量子阱红外探测器，从提高探测器光耦合效率、降低器件暗电流和提高工作温度等方面重点讨论各种量子阱红外探测器的新结构和新机理，同时展望了这一探测器的未来发展方向。

非制冷红外探测器由于无需制冷装置，能够工作在室温状态下，具有成本低、体积小、功耗低等特点，在红外领域得到了广泛的应用。在**应用方面，非制冷型探测器的应用逐渐进入了之前制冷型探测器的应用范围，大量应用在一些低成本的**系统，甚至在一些应用领域取代了原来的非制冷型探测器。在民用领域方面，更表现出了其价格和使用方便的优势，在民用车载夜视、安防监控等应用领域引起了广泛的兴趣和关注。文中介绍了Bolometer、热释电、热电堆等几种典型非制冷红外探测器的工作原理，列举了目前已实现商业化应用的主要产品在国内外的情况，着重介绍了目前应用最广泛的Bolometer器件主流产品的像元间距、阵列规格、性能及其封装发展的情况。除了已实现商业化应用的Bolometer、热释电、SOI二极管等探测器等产品，还详细介绍了一些非制冷探测新技术或新型器件：比如超表面在增强某些波段吸收方面的应用，新材料的Bolometer探测器、双材料新型非制冷器件、石墨烯、量子点、纳米线等光电探测技术的研究进展。最后文章还对今后非制冷红外探测器的发展趋势作了预测。