중파 적외선 광전 탐지기(MWIR)는 3~5μm 대역에서 작동하는 적외선 탐지기로, 그 핵심 원리는 광전 효과와 열전 효과에 기초하여 목표 물체에서 나오는 적외선 복사를 측정 가능한 전기 신호로 전환시킬 수 있으며, 고감도, 고해상도와 주야 작업 능력을 갖추고 있으며, 군사, 보안, 공업, 환경 모니터링 등 분야에 널리 응용된다.

　　중파 적외선 광전 탐지기의 작동 원리는 주로 광전 효과와 열전 효과에 기반합니다.

광전 효과: 목표 물체에서 나오는 MWIR 광자 (파장 3~5μm) 가 안티몬화 인듐 InSb, 텔루륨 카드뮴 수은 HgCdTe와 같은 탐지기 재료에 비추면 광자 에너지는 재료에 흡수된다.만약 광자의 에너지가 재료금지대역폭보다 크면 재료중의 전자는 가격대에서 도대로 약진하여 전자-공혈쌍 (담류자) 을 형성한다.이 캐리어들은 탐측기 내부의 전장 작용하에 방향을 정하여 이동하여 광전류를 형성한다.광전류의 크기를 측정함으로써 사광자의 수량을 반추하여 목표물체의 적외선복사강도를 얻을수 있다.

열전효과: 탐측기재료가 적외선복사를 흡수한후 분자진동이 심해지고 재료온도가 높아진다.산화바나듐 VOₓ, 비실리콘과 같은 열 민감성 재료의 저항은 온도 변화 (예: VOₓ 저항은 온도가 높아짐에 따라 낮아짐) 에 따라 휘스톤 브리지 회로를 통해 온도 변화를 전압 신호로 변환하고 확대 후 열 이미지를 생성합니다.

중파 적외선 광전 탐지기가 자주 사용하는 재료는 다음과 같다.

안티몬화인듐 (InSb): 고량자효률 (량질탐측기는 80% 이상에 달한다.) 을 갖고있어 군사정찰, 자동운전과 같은 고응답속도와 고감도장면에 적용된다.

텔루륨 카드뮴 수은 (HgCdTe): Cd 성분 조정을 통해 금지 대역 폭을 유연하게 조정할 수 있으며, 3~5μm 대역을 커버할 수 있으며, 높은 감도와 넓은 대역 응답 특징을 가지고 있으며, 스냅샷 모드, 포인트 모드 등의 기능을 지원한다.

양자 함정 탐지기 (QWIP): 양자 효과를 기반으로 적외선 탐지를 실현하며 특정 주파수 대역의 응답 우위를 가지고 있습니다.

중파 적외선 광전 탐지기는 다음과 같은 성능 이점을 제공합니다.

고감도: 희미한 적외선 복사에 응답하여 더 많은 세부 정보를 포착할 수 있습니다.

고해상도: 픽셀 크기를 10μm 이하로 줄이는 등 부품 구조를 최적화하고 재료 선택을 통해 고해상도 이미지를 구현하여 넓은 시야와 높은 시야 커버리지를 제공합니다.

주야작업능력: 중파적외선복사는 주야에 모두 존재하며 탐측기는 전천후 감측할수 있으며 조명조건의 제한을 받지 않는다.

방해에 강한 저항력: 연기, 먼지, 안개 등 장애물을 관통할수 있으며 복잡한 환경에서 안정적인 작업성능을 유지할수 있다.

환경 적응성이 강하다: 빛, 스모그 등의 영향을 받지 않고 다양한 날씨 조건에서 정상적으로 작동할 수 있다.