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  • 我国首款百万像素级双色波段红外探测器在汉问世,高德红外为“中国芯”再添悍将

    时间:2021-03-24 17:09:25  来源:  作者:

    极目新闻记者 李博 通讯员 余小小

    “中国芯”家族又添新成员。武汉高德红外股份有限公司近日宣布,公司自主研制的我国首款百万像素级双色双波段红外探测器,通过行业专家科技成果评价。据介绍,这一成果打破了少数发达国家的技术垄断,使我国跻身国际红外探测器芯片技术最前沿。

    十余年自主研发“中国红外芯”

    我国首款百万像素级双色波段红外探测器在汉问世,高德红外为“中国芯”再添悍将

    该公司生产的各类民用红外探测器

    红外探测器,可将捕捉到的红外热辐射能量转换成肉眼可见的图像,它能在全黑环境或恶劣气候条件下开展高精度探测,目前被广泛应用于工业、气象、自动驾驶、航空航天等领域。生活中常见的自动测温仪,实质上就是一种红外探测器。

    与不少高精尖设备一样,芯片是红外探测器最核心的部件,芯片的技术水平直接决定着红外探测器的灵敏度,其面阵越大、像元越小、波段越多,探测的灵敏度便越高,能够反映的温差便越细微。此前,红外探测器芯片主要依赖于进口,高昂的芯片成本大大限制了红外探测技术在国内的应用空间。

    我国首款百万像素级双色波段红外探测器在汉问世,高德红外为“中国芯”再添悍将

    高德红外董事长黄立与公司科研团队

    2008年起,高德红外董事长黄立带领公司专业人才,持续十年投入巨资开展科研攻关,于2017年研发出高性能制冷单色百万像素红外探测器芯片,成功打破西方封锁。然而,探测敏感度更高的双色红外探测器芯片,当时仍被少数西方发达国家垄断,我国在大面阵、双色探测器领域仍与其存在较大差距。这,便是高德红外下一步的攻坚目标。

    蚕豆大小空间装下130万个焊点

    双色芯片与单色芯片最大的区别在哪里?高德红外探测器中心制冷芯片研发室主任刘斌表示,双色芯片在单色芯片的基础上加入另外一波段,可以根据目标在两个波段的光谱特征信息进行对照,更加精准地判断出识别物的具体属性。如在汽车红外智能辅助驾驶时,在夜晚或者恶劣天气,单色红外芯片能探测到汽车前方有目标出现,如使用双色红外芯片,便可识别出目标是人体、动物还是无生命障碍物。

    他介绍到,从单色芯片到双色芯片,需攻克材料、工艺等多道难关。双色芯片与单色芯片所用的材料完全不同,仅改进超晶格等特殊材料,他们就花费了3年时间。此外,双色芯片承载的像素高达130多万,每个像素在芯片都有一个焊点,数量是目前常规单色芯片的16倍,要在一个蚕豆大小的空间上制备如此密集的焊点,并保证各焊点之间互联互通,难度可想而知。为了实现这一工艺,高德红外的科研团队做了数百次试验。

    上月底,省技术交易所组织的专家组对这一成果给出评价意见:该成果具有自主知识产权,填补国内空白,整体水平达到国际先进水平,两项关键指标均处国际前列。业内人士表示,该成果代表了我国红外成像技术尖端水平,将推动红外热成像技术在智能制造、航空航天、国防安全等领域的应用,并促进上下游产业协同发展。

    让国产汽车也能用得起“红外鹰眼”

    我国首款百万像素级双色波段红外探测器在汉问世,高德红外为“中国芯”再添悍将

    我国首款百万像素级双色波段红外探测器在汉问世,高德红外为“中国芯”再添悍将

    该公司生产的非制冷和制冷红外探测器

    刘斌介绍,通过十余年攻关,高德红外已成为国内唯一一家可同时提供非制冷和制冷红外探测器的集成电路生产企业。随着多款国产红外芯片的问世,红外探测器的制造低成本大幅下降。

    此前,一些国际高端汽车品牌汽车便安有红外探测器,当这一设备与驾驶辅助系统相结合,便可使汽车快速探测到较远处的障碍物,这种“红外鹰眼”能极大提升汽车的驾驶安全系数。高德自主研发的红外探测器芯片问世后,汽车红外探测器价格可从原来的几万元降至数千元,大部分国产汽车也将用得起这一技术。

    目前,高德红外的探测器已被广泛应用于人体测温、工业测温、安防监控、消防救援、户外运动、无人机、自动驾驶等十余个领域,在全球热成像市场的占有率已跃居第二名。

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