2019年红外探测器行业分析报告
2019年7月
目录
一、红外基本概念及其主要应用 (5)
1、红外线不为人眼所见但却无处不在 (5)
2、红外探测可实现夜视、测温、穿透云雾等功能,军民两用空间广阔 (7)
3、短/中/长波红外探测适用场景各不相同 (9)
(1)短波红外原理及应用 (10)
(2)中长波原理及应用 (11)
4、红外探测器是红外产业链的核心 (12)
二、红外探测器原理与核心指标 (13)
1、热探测器和光子探测器 (13)
2、单元数日益增加,红外焦平面探测器已是主流 (14)
3、阵列规模、NETD、像元间距是红外探测器的核心指标 (18)
三、主流红外探测器类型及其特点 (20)
1、红外探测器发展历程 (20)
2、制冷型红外探测器 (23)
(1)碲镉汞红外探测器 (23)
(2)量子阱红外探测器(QWIPs) (25)
(3)II类超晶格红外探测器(II-SLs) (26)
(4)量子点红外探测器(QDIPs) (27)
3、非制冷型红外探测器 (28)
(1)VOx微测辐射热计 (29)
(2)非晶硅微辐射测热计 (30)
(3)短波红外传感器 (32)
4、未来发展趋势 (32)
四、红外探测器制造企业及其技术路线 (33)
1、国外红外探测器企业 (33)
(1)Raytheon Vision Systems(RVS) (33)
(2)Teledyne Imaging Sensors(TIS) (34)
(3)Sofradir(法国) (35)
(4)Leonardo DRS (36)
(5)Semi Conductor Devices(SCD) (36)
(6)FLIR system (37)
2、国内红外探测器研究机构 (39)
(1)上海技物所 (39)
(2)中电11所 (40)
(3)北方夜视集团 (41)
(4)高德红外 (42)
(5)大立科技 (43)
(6)睿创微纳 (44)
(7)国惠光电 (45)
(8)海康微影 (46)
红外探测器利用红外辐射进行成像,基于红外在大气传输存在的“大气窗口”,红外线的应用分为短波红外、中波红外和长波红外三大类。
短波红外利用目标反射环境中普遍存在的短波红外辐射,在分辨率和细节上类似于可见光图像;长波、中波红外成像利用室温目标自身发射的热辐射,用于各种红外热视设备。
红外热成像仪主要分为军用和民用两个产品市场。
最早运用在军事领域,随着红外成像技术的发展与成熟,低成本的民用红外像设备出现,在民用领域得到了广泛的应用。
两个市场相对独立,所需产品类型存在较大差异,军用以高性能制冷型探测器为主,民用市场偏好低成本非制冷探测器。
红外探测器是红外产业链的核心,红外探测器性能高低直接决定了红外成像的质量。
据具体的需求和应用,红外探测器会有不同的分类,最为常见的是根据制冷需求,分为制冷红外探测器和非制冷红外探测器。
制冷型探测器对应的为基于光电效应的光子传感器,目前第三代制冷型红外光电探测器的材料主要包含HgCdTe、量子阱光探测(QWIPs)、II类超晶格(II-SLs)与量子点光探测(QDIPs)四种;非制冷型探测器对应的是基于入射辐射的热效应的热探测器,商用非制冷探测器目前主要由氧化钒、非晶硅或硅二极管制造。
不同的公司采用的技术路线存在较大差异,国外红外探测器公司以综合性为主。
多数公司产品包括制冷型和非制冷型,可以达到全波段红外覆盖,例如美国的雷神(Raytheon)、DRS、TIS、法国的Sofradir、以色列的SCD等,主要产品用于军用;FLIR公司作为全球最大红外热
像仪商业公司,主要自产焦平面产品主要包括氧化钒非制冷红外探测器、中波红外的InSb以及短波红外的InGaAs阵列。
国内的探测器力量主要包括研究院所如上海技物所、中电11所、北方夜视以及民企如高德红外、大立科技、睿创微纳等。
从民企角度来看,三家公司技术路线也存在较大差异,高德红外产品覆盖较广,包括非制冷氧化钒探测器、制冷型碲镉汞及二类超晶格红外探测器三大类;大立科技集中发展非制冷探测器,沿袭法国Sofradir非晶硅工艺;睿创微纳产品集中于非制冷氧化钒探测器。
目前国内外企业的红外探测器材料的制造工艺都趋于成熟,技术路线也相对确定。
短期内各企业发展重点为基于现有工艺上的追求高性能、小型化和低成本的产品升级。
在投资标的选择上,建议重点关注技术优势突出、下游应用潜力较大的头部上市公司,包括高德红外、大立科技、睿创微纳等。
一、红外基本概念及其主要应用
1、红外线不为人眼所见但却无处不在
红外线是一种肉眼不可见的光线,在1800年被英国天文学家威廉·赫谢尔发现,又称为红外热辐射。
红外辐射本质是一种电磁辐射,在物理学上定义波长在0.75~1000μm的电磁波。
红外辐射的波长介于可见光和微波之间,其短波与可见光波段的红光相邻,长波段与微波相接。