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红外行业:探测器技术获突破 关注国产化投资机遇
发布时间:2019-02-25 22:09

  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。

  红外热成像仪运用光电技术以被动的方式探测物体所发出的红外◆●△▼●辐射,算出物体表面每一点的温度,以不同的颜色来显示不同的温度,从而转换为可供人类视觉分辨的图像和图形。红外热成像仪可★-●=•▽以突破人类视觉障碍,能在完全黑暗的环境下探测到物体,即使在有烟雾、粉尘的情况下也可实现探测,且不需要光源照明,因此可以全天候使用。由于红外热成像具有隐蔽性好、抗干扰性强、目标▷•●识别能力强、全天候工作等特点,在军事和民用领域都发挥着越来越重要的作用。

  红外热成像仪主要分为军用和民用两个产品市场。红外热成像仪主要应用类型可以分为昼夜观察和热目标探测两大类,最早△▪▲□△运用在军事领域,从上世纪70-80年代就逐步应用于海陆空战场,应用场景包括军事侦察、监视和制导◇=△▲等方面,经过多年的技术迭代及产品换代,目前红外产品在美国、法国等发达国家军队的普及率较高,红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等在现代战争中是很重要的战术和战略手段。随着红外成像技术的发展与成熟,各种适于民用的低成本红外像设备出现,在民用领域得到了广泛的应用。目前,红外热像仪▪▲□◁行业已充分实现市场化竞争,各个企业向市场不断推出价格更▲=○▼低、性能更好的非制冷型红外热成像仪,在电力、建筑、执法、消防、车载等行业的•□▼◁▼应用领域不断的扩大。

  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,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;集中发展非制冷探测器,沿袭法国Sofradir非晶硅工艺;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、、等。

  高德红外前身高德有▪…□▷▷•限成立于1999年,致力于红外热成像产品的设计、生产和市场开拓等方向,并于2008年整体变更为高德红外股份有限公司。2013年,高德红外启动了红外焦平面探测器产业化项目,投资2.4亿元建设中部地区首条8英寸MEMS器件研制中心和产业化平台,着力实现MEMS技术应用及高性能红外探测器规模化生产。

  目前,经过多年的创新投▪•★入,公司已经拥有高性能非制冷探测器、制冷型碲镉汞及二类超晶格红外探测器三条核心器件批产线,成为国际少有的具备三类器件研产能力的厂家。公司生产的中波及长波“Ⅱ类超晶格”制冷型红外探测器在国内首次实现同时输出的中长波双色红外焦平面探测器,填补了国内该领域空白,对满足我国军事工业在先进红外探测器方面的需求有及其重要意义;近期研制的1280×1024规模、12um像元尺寸的碲镉汞中波制冷型红外焦平面阵列探测器芯片项目的评审通过,是公司继掌握非制冷1280×1024@12um 探测器芯片研制技术后,在制冷型大规模探测器芯片领域取得的又一重大突破。

  大立科技是建1984年的浙江省测试技术研究所改制后与浙江日报报业集团有限公司、浙江省科技风险投资有限公△▪▲□△司组建而成的股份制高新技术企业。公司专业从事红外热像仪、安防监控产品的生产和销售,公司生产的红外热成像仪产品主要面向军用、民用▼▲市场,目前公司是国内规模最大、综合实力最强的民用红外热成像仪和安防监控产品生产企业之一,是红外和安防行业国内A股首家上市公司。

  公司于2006年正式启动了非制冷红外焦平面项目,沿袭法国非晶硅方案。主要目标为替换从法国进口的非晶硅成像芯片,建设了从设计、生产、到封装测试的技术条件。公司研制的35um:384×288探测器被列为总装备部重点军用元器件科研项目,2013年顺利完成鉴定。至2014年年底,公司探测器已完全替代进口,且实现焦平面制造合格率45%以上。

  在此基础上, 现已现已形成35μm/25μm/17μm/15μm等系列型谱产品产业化能力,并批量应用于公司的热像仪产品。公司15μm系列产品最高已经达到1980*1080像素,在国内处于领先地位。

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