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當(dāng)前位置:浙江以象科技有限公司>>技術(shù)文章>>短波紅外(SWIR)傳感器的創(chuàng)新與應(yīng)用
介紹一下現(xiàn)在短波紅外成像領(lǐng)域的創(chuàng)新和該技術(shù)的應(yīng)用。
SWIR是指900~2500nm波段的紅外光。SWIR波段和可見(jiàn)光的反射/吸收方式不同,SWIR圖像傳感器運(yùn)用這個(gè)特性,可以捕捉以往人眼無(wú)法識(shí)別的物體。另外,一部分物質(zhì)不反射SWIR光,但可以讓其透過(guò),因此讓SWIR光透過(guò)物體就可以對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行辨識(shí)。
SWIR光還有一個(gè)特性,就是相比可見(jiàn)光不那么容易散射,因此可以穿透霞、霧,識(shí)別它們后面的物體。
一、成像原理
光電轉(zhuǎn)換材料
傳統(tǒng)圖像傳感器使用硅作為光電轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體材料,但 SWIR 波段的光可以透過(guò)硅材料,無(wú)法達(dá)到集光的效果。因此,必須使用銦鎵砷(InGaAs)代替硅,用作光電二極管的材料,捕捉 SWIR 的光能,轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)。
特性
SWIR 波段和可見(jiàn)光的反射 / 吸收方式不同,SWIR 圖像傳感器運(yùn)用這一特性,可以捕捉以往人眼無(wú)法識(shí)別的物體。
一部分物質(zhì)不反射 SWIR 光,但可以讓其透過(guò),因此讓 SWIR 光透過(guò)物體就可以對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行辨識(shí)。
SWIR 光相比可見(jiàn)光不容易散射,因此可以穿透霾、霧,識(shí)別它們后面的物體。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
工業(yè)檢測(cè)
例如窄帶短波紅外就可以用來(lái)檢測(cè)水位。利用不同波長(zhǎng)的光在物體表面會(huì)有不同的吸收率、折射率和透射率,可以有不同的成像應(yīng)用。
檢測(cè)水果的傷痕(傷痕處的水分會(huì)高)。
軍事應(yīng)用
夜視是一個(gè)重要應(yīng)用。
安防領(lǐng)域
可以透過(guò)煙霧看到火災(zāi)的情況。
票據(jù)防偽驗(yàn)鈔
也是一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。
三、市場(chǎng)增長(zhǎng)
各細(xì)分市場(chǎng)的增長(zhǎng)不同
國(guó)防領(lǐng)域的增長(zhǎng)將高于該公司之前的預(yù)期,預(yù)計(jì)將從 2022 年的 2.28 億美元增長(zhǎng)到 2028 年的 4.05 億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為 10%。
SWIR 在汽車(chē)市場(chǎng)規(guī)模較小,到 2028 年將達(dá)到 1900 萬(wàn)美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為 41%,主要由 ADAS 推動(dòng),SWIR 可在弱光和惡劣條件下提供視覺(jué)能力以及 3D 感應(yīng)能力。
消費(fèi)電子領(lǐng)域是迄今為止最大的市場(chǎng),預(yù)計(jì)到 2028 年將以驚人的 86% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)至 20.7 億美元。Yole 預(yù)計(jì) SWIR 可以集成到低端智能手機(jī)和 AR/VR 耳機(jī)中,以提高跟蹤攝像頭、3D 感應(yīng)甚至戶(hù)外條件下多光譜成像的性能。
四、技術(shù)改進(jìn)
InGaAs 傳感器設(shè)計(jì)改進(jìn)
制造 InGaAs 必須有磷化銦層(InP),普通 InP 層會(huì)阻擋可見(jiàn)光的透射,所以普通 InGaAs 對(duì)可見(jiàn)光不感光。
Sony 改進(jìn)了這一設(shè)計(jì),把 InP 層做薄,這樣可見(jiàn)光就可以穿過(guò) InP 層,在 InGaAs 層形成光電轉(zhuǎn)換,這樣 InGaAs 感光范圍就擴(kuò)大到從可見(jiàn)光到 SWIR 波段。
以象科技由西安光機(jī)所光學(xué)博士團(tuán)隊(duì),行業(yè)資深專(zhuān)家,光譜軟件算法團(tuán)隊(duì),光學(xué)應(yīng)用博士等相關(guān)人員共同發(fā)起成立的科技型公司,目前投產(chǎn)市場(chǎng)可見(jiàn)光、近紅外、短波中紅外高光譜相機(jī),實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,突破進(jìn)口技術(shù)壁壘,打破進(jìn)口短波紅外高光譜相機(jī)的技術(shù)限制。
以象科技是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售于一體的科技型公司。目前經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品有激光共聚焦,激光散斑血流成像儀,光譜儀,高光譜相機(jī)等光學(xué)產(chǎn)品。研發(fā)中心設(shè)立于西安,銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)、完善售后服務(wù)機(jī)構(gòu)設(shè)立覆蓋全國(guó)。
以象科技作為一家由西安光機(jī)所光學(xué)博士團(tuán)隊(duì)、行業(yè)資深專(zhuān)家、光譜軟件算法團(tuán)隊(duì)以及光學(xué)應(yīng)用博士等多元專(zhuān)業(yè)力量共同發(fā)起創(chuàng)立的科技型企業(yè),在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出了非凡的潛力與強(qiáng)勁的實(shí)力,正逐步成為行業(yè)內(nèi)的一顆璀璨新星。
其團(tuán)隊(duì)成員憑借深厚的學(xué)術(shù)造詣與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建起了一座堅(jiān)實(shí)的技術(shù)堡壘。西安光機(jī)所光學(xué)博士團(tuán)隊(duì)深入鉆研光學(xué)核心原理,在光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化以及創(chuàng)新方面持續(xù)發(fā)力,致力于打造出具有高精度的光學(xué)基礎(chǔ)架構(gòu)。行業(yè)資深專(zhuān)家則猶如敏銳的市場(chǎng)領(lǐng)航員,他們憑借對(duì)行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)的精準(zhǔn)把握以及對(duì)市場(chǎng)需求變化的前瞻性洞察,為公司的產(chǎn)品戰(zhàn)略布局指明方向,確保每一款產(chǎn)品都能精準(zhǔn)對(duì)接市場(chǎng)痛點(diǎn),在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。光學(xué)應(yīng)用博士則專(zhuān)注于探索光學(xué)技術(shù)在各個(gè)實(shí)際領(lǐng)域的落地應(yīng)用,他們深入挖掘產(chǎn)品在不同場(chǎng)景下的潛在用途,從生物醫(yī)學(xué)到工業(yè)制造,從環(huán)境監(jiān)測(cè)到農(nóng)業(yè)科技,不斷拓展產(chǎn)品的應(yīng)用邊界,讓光學(xué)技術(shù)真正造福于人類(lèi)社會(huì)的各個(gè)角落。
在產(chǎn)品層面,以象科技目前已成功投產(chǎn)并推向市場(chǎng)的可見(jiàn)光、近紅外、短波中紅外高光譜相機(jī),無(wú)疑是其技術(shù)實(shí)力的集中體現(xiàn)。
此外,公司經(jīng)營(yíng)的激光共聚焦、激光散斑血流成像儀、光譜儀等光學(xué)產(chǎn)品,也均在各自的領(lǐng)域內(nèi)展現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì)與性能。激光共聚焦以其超高的分辨率和清晰的成像效果,在生物醫(yī)學(xué)微觀成像領(lǐng)域成為科研人員探索生命奧秘的得力助手;激光散斑血流成像儀能夠精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)微循環(huán)血流變化,為醫(yī)學(xué)臨床診斷和疾病研究提供了重要的參考依據(jù);光譜儀則憑借其對(duì)物質(zhì)光譜特性的精確分析能力,在材料成分分析、環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)以及食品安全檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著作用。
以象科技秉持著集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營(yíng)模式,展現(xiàn)出了強(qiáng)大的綜合實(shí)力與協(xié)同效應(yīng)。其研發(fā)中心坐落于西安這座充滿(mǎn)科技活力與創(chuàng)新氛圍的城市,依托當(dāng)?shù)刎S富的科研資源與人才優(yōu)勢(shì),持續(xù)不斷地投入大量資源進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新,為公司的產(chǎn)品迭代升級(jí)和技術(shù)突破提供了源源不斷的動(dòng)力源泉。
與此同時(shí),公司精心構(gòu)建的銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)如同一張緊密交織的大網(wǎng),全面覆蓋全國(guó)各個(gè)地區(qū),確保了產(chǎn)品能夠快速、高效地觸達(dá)每一位客戶(hù)手中。而完善的售后服務(wù)機(jī)構(gòu)則像是一位貼心的守護(hù)者,隨時(shí)為客戶(hù)提供多層次的技術(shù)支持與售后服務(wù)保障,讓客戶(hù)在使用產(chǎn)品的過(guò)程中無(wú)后顧之憂(yōu),進(jìn)一步增強(qiáng)了客戶(hù)對(duì)公司品牌的信任度與忠誠(chéng)度。
以象科技憑借其團(tuán)隊(duì)、創(chuàng)新的產(chǎn)品以及完善的運(yùn)營(yíng)模式,在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域正穩(wěn)步前行,未來(lái)有望在國(guó)內(nèi)乃至全球市場(chǎng)上取得更為輝煌的成就,為推動(dòng)光學(xué)科技的進(jìn)步與應(yīng)用普及做出更為貢獻(xiàn)。
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