短波紅外（SWIR）傳感器作為一種先進(jìn)的成像技術(shù)，已經(jīng)在軍事、國防、衛(wèi)星成像、防偽和文物分析等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)了其強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。近年來，隨著技術(shù)的不斷突破和成本的逐漸降低，短波紅外傳感器在工業(yè)、機(jī)器視覺、農(nóng)業(yè)以及商業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍正在迅速擴(kuò)展。

技術(shù)進(jìn)步與突破

短波紅外傳感器的工作原理是利用物體釋放出的熱能，在波長小于3微米的區(qū)域內(nèi)發(fā)射出的紅外線進(jìn)行檢測(cè)。傳統(tǒng)的短波紅外傳感器，如銦鎵砷（InGaAs）傳感器，雖然靈敏度高，但制造成本高昂且技術(shù)復(fù)雜，限制了其廣泛應(yīng)用。然而，近年來圖像傳感器技術(shù)的突破性進(jìn)展，如索尼（Sony）開發(fā)的SenSWIR技術(shù)，采用了銅-銅（Cu-Cu）直接鍵合互連技術(shù)，使得制造更小像素間距的圖像傳感器成為可能，從而大幅降低了成本并提高了性能。

此外，安森美（onsemi）通過收購SWIRVisionSystems公司，將膠體量子點(diǎn)（CQD）薄膜光電二極管技術(shù)與硅基CMOS圖像傳感器相結(jié)合，進(jìn)一步推動(dòng)了短波紅外傳感器的低成本、高產(chǎn)量生產(chǎn)。這些技術(shù)突破不僅提高了短波紅外相機(jī)的分辨率和性能，還使其體積更小、價(jià)格更低，為機(jī)器視覺、多光譜成像等新興應(yīng)用提供了有力支持。

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應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展

在軍事領(lǐng)域，短波紅外傳感器被廣泛應(yīng)用于夜視、主動(dòng)照明光源探測(cè)、偽裝識(shí)別、激光制導(dǎo)和激光雷達(dá)等方面。其卓越的成像能力和對(duì)人眼的安全性，使得SWIR技術(shù)在戰(zhàn)術(shù)偵察和目標(biāo)識(shí)別中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。此外，短波紅外傳感器還能透過玻璃成像，這一特性使其在無人機(jī)（UAV）等應(yīng)用中具有更廣泛的適用性。

在空間探測(cè)和遙感領(lǐng)域，短波紅外傳感器已成功用于深空探測(cè)、地球礦產(chǎn)資源探測(cè)、土壤和植被含水量檢測(cè)以及大氣成分變化監(jiān)測(cè)等。這些應(yīng)用不僅為科學(xué)研究提供了寶貴數(shù)據(jù)，還為災(zāi)害預(yù)警、農(nóng)作物估產(chǎn)等實(shí)際應(yīng)用帶來了顯著效益。

在工業(yè)領(lǐng)域，短波紅外傳感器被用于振動(dòng)傳感器、芯片在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)等方面，特別是在高溫工業(yè)場合中，其檢測(cè)能力得到了充分發(fā)揮。此外，隨著機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展，短波紅外傳感器在食品飲料、廢物回收等機(jī)器視覺應(yīng)用中也得到了驗(yàn)證，展現(xiàn)了其強(qiáng)大的檢測(cè)和分析能力。

在商業(yè)應(yīng)用方面，短波紅外光譜儀、短波紅外探傷儀等設(shè)備已經(jīng)成為半導(dǎo)體器件制造業(yè)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的重要工具。同時(shí)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，短波紅外照明產(chǎn)品也開始進(jìn)入市場，為機(jī)器視覺系統(tǒng)提供了更多的選擇。

市場前景與預(yù)測(cè)

據(jù)市場研究公司YoleGroup預(yù)測(cè)，由于技術(shù)進(jìn)步、需求穩(wěn)定和成本降低，短波紅外成像傳感器市場的復(fù)合年增長率將達(dá)到28%，市場規(guī)模將從2022年的8900萬美元快速增長至2028年的3.95億美元。這一預(yù)測(cè)不僅反映了短波紅外傳感器技術(shù)的快速發(fā)展和市場需求的持續(xù)增長，也預(yù)示著其在未來幾年的廣闊應(yīng)用前景。

結(jié)論

綜上所述，短波紅外傳感器在技術(shù)、應(yīng)用和市場等方面都取得了顯著的進(jìn)展。隨著技術(shù)的不斷突破和成本的進(jìn)一步降低，短波紅外傳感器將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，為科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)應(yīng)用等提供強(qiáng)有力的支持。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和市場需求的持續(xù)增長，短波紅外傳感器有望成為一個(gè)更加重要且不可或缺的科技產(chǎn)品。

源自網(wǎng)絡(luò)

審核編輯 黃宇