6. 非制冷红外焦平面探测技术的比较
非制冷红外焦平面探测器降低了热成像仪的使用门槛。比较制冷和非制冷热成像仪时，需要注意相对孔径（F 数）和使用条件。
1）相对孔径（F 数）
热成像仪的相对孔径由红外焦平面探测器的 F数确定。
制冷型焦平面探测器相对孔径数的典型值为1～4，而非制冷焦平面探测器 F 数的典型值为 1。
换言之，需要大孔径的红外望远镜汇聚更多的红外辐射能量到探测器上。
2）响应速度
制冷型焦平面探测器是光子探测器，响应速度快（10－6 s 数量级），一般非制冷红外焦平面探测器是热探测器，响应速度慢（10－3 s 数量级）。制冷型焦平面探测器的性能随帧频提高而降低的速率小，例如帧频达到 200 Hz 时性能的降低不明显，而非制冷焦平面探测器的性能随帧频提高而迅速降低，帧频 100 Hz 时探测器的热灵敏度下降很多。
3）使用条件
一般制冷型红外焦平面探测器探测元的探测率比非制冷红外焦平面探测器的高 2 个数量级。
当探测元的性能达到一定值后，探测扩展源目标时主要是探测元数量起作用，而探测率的差别表现不明显。
但探测点源目标时，目标汇聚在焦平面探测器上只是一个像点，此时探测率起决定性作用。
4）体积、重量和成本问题
为探测远距离目标，需要采用长焦距的红外望远镜，例如 150 mm，由于非制冷红外焦平面的相对孔径的典型值为 1，见图 12，由昂贵锗单晶材料制造的红外望远镜物镜的孔径也将为 150 mm，所以，采用非制冷红外焦平面探测器减小的体积、重量和成本可能被红外望远镜体积、质量和成本的增加所抵消。
图 12 一种光学镜头焦距为 150 mm 的非制冷热成像仪
Fig.12 An uncooled thermal imager with 150 mm lens focal
length
红外成像中的9个问题（问题6：非制冷红外焦平面探测技术的比较）
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