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，因此讓SWIR光透過物體就可以對其內(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 波段的光可以透過硅材料，無法達(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，因此讓 SWIR 光透過物體就可以對其內(nèi)部進(jìn)行辨識(shí)。

SWIR 光相比可見光不容易散射，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

例如窄帶短波紅外就可以用來檢測水位。利用不同波長的光在物體表面會(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)用場景。

三、市場增長

各細(xì)分市場的增長不同

國防領(lǐng)域的增長將高于該公司之前的預(yù)期，預(yù)計(jì)將從 2022 年的 2.28 億美元增長到 2028 年的 4.05 億美元，復(fù)合年增長率為 10%。

SWIR 在汽車市場規(guī)模較小，到 2028 年將達(dá)到 1900 萬美元，復(fù)合年增長率為 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，預(yù)計(jì)到 2028 年將以驚人的 86% 的復(fù)合年增長率增長至 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)阻擋可見光的透射，所以普通 InGaAs 對可見光不感光。

Sony 改進(jìn)了這一設(shè)計(jì)，把 InP 層做薄，這樣可見光就可以穿過 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)市場可見光、近紅外、短波中紅外高光譜相機(jī)，實(shí)現(xiàn)國產(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)、銷售于一體的科技型公司。目前經(jīng)營產(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，銷售網(wǎng)絡(luò)、完善售后服務(wù)機(jī)構(gòu)設(shè)立覆蓋全國。

     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)資深專家則猶如敏銳的市場領(lǐng)航員，他們憑借對行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)的精準(zhǔn)把握以及對市場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)對接市場痛點(diǎn)，在激烈的市場競爭中脫穎而出。光學(xué)應(yīng)用博士則專注于探索光學(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)并推向市場的可見光、近紅外、短波中紅外高光譜相機(jī)，無疑是其技術(shù)實(shí)力的集中體現(xiàn)。

       此外，公司經(jīng)營的激光共聚焦、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)測以及食品安全檢測等領(lǐng)域發(fā)揮著作用。

       以象科技秉持著集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營模式，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，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)建的銷售網(wǎng)絡(luò)如同一張緊密交織的大網(wǎng)，全面覆蓋全國各個(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)為客戶提供多層次的技術(shù)支持與售后服務(wù)保障，讓客戶在使用產(chǎn)品的過程中無后顧之憂，進(jìn)一步增強(qiáng)了客戶對公司品牌的信任度與忠誠度。

        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)營模式，在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域正穩(wěn)步前行，未來有望在國內(nèi)乃至全球市場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)。