紅外技術的內容包括四個主要部分:1。紅外輻射的特性，包括加熱物體發出的輻射在光譜、強度和方向上的分布；輻射在介質中的傳播特性——反射、折射、衍射和散射；熱電效應和光電效應。2.紅外元器件及組件開發，包括輻射源、微型制冷器、紅外窗材料、光電濾波器。3.該系統的光學、電子學和精密機械由各種紅外元件和部件組成。4.紅外技術在軍事和國民經濟中的應用。可見，紅外技術的研究涉及面很廣，既有目標的紅外輻射特性和背景特性，也有紅外元件、元器件和系統；既有材料問題，也有應用問題。
【相關技術】檢測技術；精確制導技術；光電技術；先進材料技術
[技術困難]
紅外技術發展的關鍵在於紅外材料的發展、紅外設備的制冷、紅外設備向更長波段發展、紅外焦平面陣列器件的發展以及紅外設備與數據處理設備的結合。
【國外概況】
自1800年英國天文學家F·W·赫歇爾發現紅外輻射以來，紅外技術的發展已經走過了近兩個世紀。此後，關於紅外輻射和紅外元器件的科學研究逐漸發展起來，但發展比較緩慢。直到1940左右，現代紅外技術才真正出現。當時德國研制了硫化鉛和幾種紅外傳輸材料，並利用這些元件制造了壹些軍用紅外系統，如高射炮指揮儀、沿海艦船偵察儀、艦船探測跟蹤系統、機載轟炸機探測器、火控系統等。有的已經到了實驗室測試階段，有的已經小批量生產，但還沒來得及實際使用。此後，美國、英國、前蘇聯等國家競相發展。特別是美國，大力研究紅外技術在軍事上的應用。目前，美國將紅外技術應用於單兵裝備、裝甲車輛、航空和航天偵察監視、預警、跟蹤和武器制導。
紅外技術的發展先於紅外探測器的發展。1800年，F·W·赫歇爾發現紅外輻射時，用的是水銀溫度計，這是最原始的熱敏紅外探測器。1830之後，相繼研制出熱探測器和熱電偶測輻射熱計。在1940之前，研制的紅外探測器主要是熱探測器。19世紀，科學家利用熱紅外探測器了解了紅外輻射的特征和規律，證明了紅外和可見光具有相同的物理性質，遵守相同的規律。都是有波動的電磁波，傳播速度是光速。波長是它們的特征參數，可以測量。自20世紀初以來，大量的有機和無機物質的吸收、發射和反射光譜被測量，證明了紅外技術在物質分析中的價值。20世紀30年代，第壹次出現了紅外光譜的產生。後來，它發展成為材料分析中不可缺少的儀器。40年代初，光電紅外探測器問世。以硫化鉛紅外探測器為代表的這類探測器性能優良，結構可靠。20世紀50年代，半導體物理的迅速發展給光電紅外探測器帶來了新的動力。到60年代初，已經有了針對三個重要大氣窗口的優秀紅外探測器:1 ~ 3、3 ~ 5和8 ~ 13微米。同壹時期，隨著固體物理、光學、電子學、精密機械和微型制冷機的發展，紅外技術在軍事和民用領域都得到了廣泛的應用。
自20世紀60年代中期以來，紅外探測器和系統的發展反映了紅外技術的現狀和發展方向。1.1 ~ 14微米範圍內的探測器從單元發展到多元，從多元發展到焦平面陣列。紅外探測器最初是壹個單元探測器。為了提高靈敏度和分辨率，後來又發展成多元線探測器。多元線探測器連續掃描(串行掃描)同壹目標時，其輸出信噪比比單元探測器高n倍，其中n為單元數。如果多元素線探測器並行掃描(掃描)目標，則可以獲得目標輻射的壹維分布。基於線探測器的紅外探測系統大多安裝在飛機或衛星遙感平臺上。當平臺向前運動垂直於線陣作為第二維時，可以得到目標輻射的分布圖像。現在，紅外探測器已經從多元發展到焦平面陣列，相應的系統實現了從點探測到目標熱成像的飛躍。紅外熱像儀是最有前途的設備之壹，代表了夜視設備的發展方向。它采用焦平面陣列代替光學掃描結構。目前長波碲鎘汞探測器面陣已達640×480元，焦平面陣列探測器實驗室水平已達256×256元，預計到2000年將達到百萬元。2.紅外探測器的工作波段從近紅外擴展到遠紅外。早期的紅外探測器通常工作在近紅外波段。隨著紅外技術的發展，紅外探測器的工作波段已經擴展到中紅外和遠紅外。例如，美國國防高級研究計劃局提出了壹項高光譜地雷探測計劃，以提供壹種安全有效的方法來探測地雷。該計劃使用空間調制成像傅裏葉變換光譜儀，這是壹種紅外傳感器。它已經在直升機上的近中波段進行了測試，下壹步是將工作波段擴展到遠紅外。遠紅外已成為科學家們關註的焦點。3.輕量化和小型化。非制冷、集成和大陣列紅外探測器的發展。低溫制冷技術用於提高紅外探測器的靈敏度和輸出信號的信噪比，使其具有良好的性能，但也使紅外探測器體積龐大，成本高。為了實現小型化，需要減少制冷設備和相關電源。因此，高效的小型冰箱和無需制冷的紅外探測器將是未來的發展方向。如果采用非制冷紅外焦平面陣列技術，不僅系統成本可以降低兩個數量級，而且體積、重量和功耗也可以大大降低。此外，利用材料、計算機和微電子方面的最新技術，紅外探測器可以與具有壹定數據處理能力的數據處理設備相結合，使其向光集成、大陣列和焦平面化方向發展，從而提高其性能，實現對室溫目標的探測。4.紅外探測系統已經從單波段發展到多波段。如上所述，在大氣環境中，目標的紅外輻射只能在1 ~ 3、3 ~ 5、8 ~ 13微米三個大氣窗口內有效透射。如果壹個紅外探測系統能夠獲得兩個或兩個以上波段的目標信息，那麽該系統就可以更加準確可靠地獲得更多的目標信息，提高目標的探測效果，降低預警系統的虛警概率，提高系統的搜索和跟蹤性能，滿足更多的應用需求，更好地滿足各軍兵種的需求。目前，多波段紅外探測系統已經研制成功。例如，法國和瑞典聯合研制的" Bonnasse "末敏彈就采用了多波段紅外探測系統來探測目標。
在紅外技術的發展中，需要指出的是，20世紀60年代激光的出現極大地影響了紅外技術的發展。許多重要的激光器件都在紅外波段，其相幹性便於使用電子技術中的外差接收技術，從而在紅外波段實現雷達和通信，獲得更高的分辨率和更大的信息容量。在此之前，紅外技術只能探測非相幹紅外輻射，外差接收技術用於紅外探測，使得探測性能比功率探測高出幾個數量級。此外，由於這種應用的需要，促進了新的探測器和新的輻射傳輸方式，推動了紅外技術向更先進的方向發展。
[紅外技術的應用]
外用產品種類繁多，壹篇文章無法描述。本文只選擇紅外熱成像、紅外攝像機、紅外通信、紅外光譜儀和紅外傳感器來介紹。
紅外熱像儀
紅外熱像儀產業是壹個發展前景非常廣闊的高新技術產業，也是紅外應用產品中市場份額最大的，在軍用和民用領域都有廣泛的應用。現代戰爭條件下，紅外熱像儀已廣泛應用於衛星、導彈和飛機等軍事武器中。同時，隨著非制冷紅外熱成像技術生產成本的大幅降低，該產品的應用已經擴展到電力、消防、工業、醫療、安防等國民經濟的各個行業。
過去國內市場壹直被FLIR、FLUKE等國外知名公司占據。然而，最近10年，這壹領域發生了可喜的變化。國內紅外熱像儀企業產品技術、性能、質量不斷提升，市場份額逐步擴大。湧現出達利科技、昆明北方紅外、武漢高德、賽特紅外等知名企業。經過幾年的發展，他們已經積累了相當的技術實力。
目前國產產品性能接近進口產品，但進口產品價格比國產產品高50%以上。隨著紅外熱像儀在消防、電力、建築等行業的拓展，國際民用紅外熱像儀行業迎來了市場需求的快速增長期。2004年全球民用紅外熱像儀及系統產量約為5萬臺。2006年，僅FILR公司就獲得了寶馬為其新7系轎車配備的紅外熱感攝像機訂單，並獲得了美國政府35萬臺的出口許可申請。2006年全球民用紅外熱像儀銷售額為654.38+0.63億美元，同比增長654.38+0.07.35 %。
據美國知名高科技產業咨詢公司Maxtech International預測，未來五年全球民用紅外熱像儀市場需求年增長率將達到15%，到2012年，全球民用紅外熱像儀市場需求將達到3812億美元。由於國內經濟的快速發展，中國紅外熱像儀市場年均增長率可達20%，預計2011年中國民用紅外熱像儀市場需求將達到9.95億元。以美國為例。2000年，美國紅外成像和紅外測溫系統的市場總銷售額為654.38+0.82億美元，與654.38+0.999相比增長了3%。預計到2008年，市場總銷售額將達到28.2億美元，年綜合增長率為6.5%。
“中國的紅外熱像儀市場還處於起步階段，未來發展空間巨大。”中國光學學會常務理事兼秘書長倪國強先生在中國光電產業高層論壇上表示:在發達國家的軍事領域，紅外熱像儀已經得到廣泛部署。比如海灣戰爭，每個美軍士兵都配備了1.7的紅外熱像儀。與發達國家相比，目前中紅外熱像儀在我軍的應用相對較少，其市場前景需求相當巨大。隨著高性能多色紅外焦平面和片上智能圖像處理技術的發展，預計這壹比例將繼續上升。
紅外攝像機
隨著北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會等國內大型活動的增多，對安全的要求也越來越嚴格，需要24小時不間斷監控的場所越來越多。紅外監控在夜間的應用更為突出，不僅在金庫、油庫、軍械庫、圖書館、文物部門、監獄等重要部門，在壹般的監控系統中也有廣泛應用，甚至在居民區監控工程中也使用了紅外攝像機。帶動了紅外相機市場持續升溫。
2006年的壹份調查報告顯示，與紅外熱像儀相比，紅外相機的技術門檻並不高。目前國內市場大部分被國產品牌占據，外資品牌只占據了壹部分高端市場。從紅外攝像機在中國的分布來看，深圳數量最多，占總數的64%，與東莞、浙江形成中國三大產業基地。
我國紅外相機企業主要以生產和貿易為主，能夠自主創新的很少。未來，提高自主研發能力將是主要發展方向。只有這樣，我們才能在全球範圍內擴張，賺取更高的利潤。
紅外通信
紅外通信的傳統應用主要是在家用電器和汽車防盜遙控器上。由於調制技術和相關收發技術的飛速發展，紅外傳輸的應用也有了質的飛躍。1993國際紅外協會在美國成立，積極整合和制定紅外傳輸標準，極大地促進了紅外產品的發展。
2000年，已有6543.8+0.7億臺裝有國際紅外協會模塊的電子產品進入市場，尤其是電子遊戲機市場。2001在信息收發模塊方面，由於國際紅外協會的模塊價格已經從早期的5美元降到2美元，國際廠商紛紛在亞太地區壹些勞動力相對低廉的地方尋求加工地，預計年產值在1億美元以上。當時，壹些集成電路設計公司、系統和應用軟件制造商已經積極投入到應用產品的研究和生產中，目前已經形成了壹定的規模。
個人筆記本、PDA、數碼相機等產品的普及促進了紅外傳輸的發展。國際紅外協會1994推出了1.0版本的紅外數據交換標準，傳輸速度為115.2 kbps。目前最高傳輸速度已經達到4Mbps以上。2006年，紅外無線技術擁有龐大的用戶群。當時，紅外數據通信技術(IRDA)每年安裝1.5億臺設備，並保持每年40%的高速增長。在最近發布的無線短距離通信技術市場研究報告中，網船咨詢公司認為，強勁的增長數字反映了全球制造商對紅外通信的樂觀態度。紅外通信技術已經得到了全球眾多軟硬件廠商的支持和采用，主流軟硬件平臺都為其提供了支持。在手機市場，各大主流廠商已經在產品中支持紅外通信技術。從目前的情況來看，在各類無線通信技術中，無論是應用覆蓋面、技術成熟度還是用戶接受度，紅外技術都處於領先地位。
在遙控器市場，市場研究機構Instat公司預測，2005年，IrDA領域使用的8位控制器全球單位出貨量將達到2.06億臺，2009年將達到3.73億臺。據介紹，自Zilog 1993進入遙控器市場以來，產品銷量超過2.75億。2004年，該公司交付了約4000萬個IrDA相關芯片。目前公司IrDA芯片解決方案型號已經超過1.2萬，服務的遙控器品牌已經超過1.3萬。客戶包括飛利浦、三星、索尼、雅馬哈、東芝和微軟。目前全球通用紅外遙控器市場占據70%和80%的市場份額，尤其是在歐美。
紅外分光計
紅外光譜儀主要用於化學和物理分析領域，可用於各種理化實驗室、石油、農業、檢測等領域。按應用範圍可分為通用紅外光譜儀和專用紅外光譜儀，按波長範圍可分為近紅外光譜儀和遠紅外光譜儀。目前以近紅外光譜儀為主。現代近紅外光譜分析技術包括近紅外光譜儀、化學計量學軟件和應用模型。只有三者完美結合，才能滿足高性能的要求。目前，專用近紅外光譜儀器的開發和應用已經引起了國內許多專家的關註，開發了壹批適合國內分析對象的儀器和應用軟件。例如，中國石油科學院的壹批青年學者在盧萬振院士的帶領下，開發了具有我國自主知識產權的專用近紅外光譜儀和壹些軟件，用於其在我國石油科學中的應用；由北京農業大學嚴教授領銜的“中國農業近紅外分析技術網絡系統”項目已經完成，並開發出具有自主知識產權、適用於我國農產品品質分析的軟件。向炳仁教授在中國藥科大學分析計算中心建立了互聯網近紅外光譜分析虛擬建模中心，進行了近紅外光譜分析的建模和數學模型維護，建立了部分中藥材近紅外分析的數學模型。
2006年初，SFDA通過招標訂購了300多臺進口傅裏葉變換近紅外光譜儀。當時財政部撥款* * * 5億人民幣，還有後續的維護費。如果能國產，可以省下不少外匯。目前中國的相關企業有巨光、應縣、樸正蘇、東西電子、浦西通用等。，主要做低端產品，高端產品跟國外沒法比。
國產通用紅外光譜儀FT-IR主要是由北芬瑞利分析儀器公司引進美國Analect公司的技術生產的，但數量很少。在專用紅外光譜儀方面，壹些近紅外光譜專用紅外光譜儀在國內具有較大的潛在市場，主要應用於農業中的農產品質量分析，石油化工中的石油產品生產過程中的質量控制和產品質量分析。但由於近紅外分析需要根據分析對象引入壹些數學模型，分析對象不同，其數學模型也不同。所以國外專用近紅外光譜儀帶來的分析軟件(根據國外分析對象的數學模型設計的)並不壹定適合國內的分析對象，導致近幾年引進的壹些專用近紅外光譜儀在國內並沒有起到太大的作用，而且國外專用近紅外光譜儀價格偏高，進口專用近紅外光譜儀不多。
紅外傳感器
在遠程溫度監控方面，紅外溫度傳感器以其優異的性能滿足了許多要求。在產品加工行業，尤其是遠程溫度監控的場合，溫度傳感器都是可以大顯身手的地方。在食品行業，紅外測溫可以記錄食物溫度，不會被汙染，所以很受歡迎。光纖紅外傳感器還具有抗電磁和射頻幹擾的特點，為便攜式紅外傳感器在汽車行業的應用開辟了新的市場。
隨著紅外測溫技術的廣泛應用，壹種新的紅外技術——智能數字紅外傳感技術正在悄然興起。這種智能傳感器內置微處理器，可以實現傳感器與控制單元的雙向通信，具有小型化、數字通信、維護簡單等優點。目前，各種傳感器用戶已經升級了他們的控制系統，對智能紅外傳感器的需求將繼續增長。預計短期內市場不會達到飽和。
此外，隨著便攜式紅外傳感器的體積越來越小，價格也在逐漸降低，在食品、采暖空調、汽車等領域也有了新的應用。例如，它被用於食物烘烤器和吹風機。紅外傳感器檢測溫度是否過熱，使系統決定是否進行下壹步操作，如停止加熱，自動從烤箱中取出食物，或冷卻吹風機。隨著更多用戶對便攜式紅外溫度傳感器的了解，其潛在用戶也在增加。
由於紅外溫度傳感器在遠程溫度控制和非接觸式溫度測量方面的優勢，其產量每年以10%的速度增長。從1996到1997，其產量從15.5萬增長到23萬。總銷售額也從2.3億美元增加到3億美元。2006年市場銷售總額將達到5.576億美元，總產量將超過48.9萬輛。
對於紅外傳感器的全球市場，第三世界國家會比歐美更看好。歐美很多工業國家雖然有廣泛的加工業，但市場趨於飽和；在中國和拉美壹些新興國家和地區，隨著經濟的恢復和發展，各個國家和地區都在加緊工業化建設，加工廠的數量不斷增加。該地區紅外傳感器的銷量每年以2% ~ 5%的速度增長，市場銷量仍處於增長趨勢。
[影響力]
產生紅外輻射的物體是紅外輻射源。物理學的研究告訴我們，在自然界中，任何溫度高於絕對零度(0 K或-273℃)的物體都會輻射出各種波長的紅外線。物體的溫度越高，其紅外線的強度就越大。根據各種目標和背景輻射特性的差異，可以利用紅外技術對目標進行晝夜探測、跟蹤和識別，獲取目標信息。在現代戰爭中，獲取戰場信息的優勢成為掌握戰爭主動權的關鍵。紅外技術是從空中和空間獲取戰場信息的關鍵技術之壹。因此，許多國家都投入了大量的人力物力來研究紅外技術，並在軍事領域得到了廣泛的應用，產生了很大的影響。1.它已成為偵察、監視、預警和跟蹤軍事目標的重要手段。所有的軍事目標，如海洋中的船只，地面部隊的行動和各種設備，空中的飛機和導彈，都會發出熱量和大量的紅外輻射。利用紅外技術和設備，可以從空中和空間偵察、監視和跟蹤這些目標。例如，偵察衛星依靠紅外成像設備和多譜儀，可以日夜獲取大量軍事信息。自20世紀70年代以來，裝有紅外探測器的導彈預警衛星壹直在監測世界各地的彈道導彈發射，為國家和軍事指揮部門提供警告。比如美國現行國防支援計劃中的預警衛星，可以在幾十秒內識別來襲導彈的發射和方向。據稱，未來美國的天基紅外系統可以在20秒內提供導彈發射和方向的準確信息，為攔截來襲導彈提供寶貴的預警時間。再比如1991的海灣戰爭中，美國導彈預警衛星對伊拉克所有導彈發射進行了全景拍攝，然後及時將相關信息傳遞給美國愛國者導彈部隊，使愛國者導彈有效攔截了伊拉克飛毛腿。