英國Pyreos公司是一家專業(yè)的熱釋電紅外探測器生產(chǎn)廠商，其產(chǎn)品主要是各種規(guī)格的熱釋電傳感器，可以覆蓋1.3um-25um的紅外譜段，靈敏度高，頻率響應特性好，擁有14項技術(shù)，性能優(yōu)良。
薄膜熱釋電紅外探測器探測器結(jié)構(gòu)及性能介紹
Pyreos公司的紅外探測器是基于其的薄膜熱釋電探測技術(shù)（Thin-Film Pyroelectric Technology），這項技術(shù)由德國西門子公司于上世紀九十年代初開發(fā)出來，歷經(jīng)十余年的研發(fā)和改進，2008年被Pyreos公司收購，并開始大批量生產(chǎn)基于該技術(shù)的紅外探測器。
熱釋電探測器的結(jié)構(gòu)圖如下：
探測器表面實物圖 探測器的結(jié)構(gòu)圖
如上圖所示，薄膜熱釋電探測器主要用鋯鈦酸鉛鐵電薄膜（PZT film）作為光電轉(zhuǎn)換元件，其厚度僅為1um，構(gòu)成一個微型的光電系統(tǒng)，其產(chǎn)生的電流通過兩個電搜集起來。
這種探測器具有以下特點：
薄膜熱釋電探測器 | 帶給用戶的好處 |
靈敏度高，輻射靈敏度可到106 V/W，D*可以達到>1×109，遠遠高于其他熱釋電傳感器 | 可用來檢測更為微弱的信號，提升產(chǎn)品的檔次，增強競爭力，降低生產(chǎn)成本 |
噪聲低且隨著溫度升高，噪聲依然可以維持在較低水平 | 提高用戶系統(tǒng)的信噪比，大幅降低溫度對系統(tǒng)的影響 |
頻率特性好，響應速度快，可達<5ms （200Hz） | 提高用戶系統(tǒng)的響應速度 |
熔點高，約600℃，耐高溫 | 無需額外的恒溫系統(tǒng)及探測器保護裝置，大大提高產(chǎn)品在復雜環(huán)境下工作的穩(wěn)定性 |
探測器的面積可選的范圍很寬，從150um×150um到3mm×2mm，封裝形式多樣化 | 用戶有更多選擇，系統(tǒng)設計更加靈活 |
光譜響應范圍從1.2um-20um | 根據(jù)不同應用，客戶可選擇裝配有濾光片的探測器，用于氣體檢測或光譜分析應用中 |
紅外光譜
目前市面上存在兩種紅外光譜儀：分光紅外譜儀和傅立葉變換紅外譜儀（FT-IR）。針對這種應用，可以提供兩種探測器解決方案：
1. 線陣列型探測器 線性變化紅外濾光片（Linear Variable Filter）
目前可提供的標準的線陣探測器包括：128×1，128×2，512×1。紅外濾光片的波長范圍有近紅外1.3-3.2um和中遠紅外2-20um兩種，根據(jù)不同應用，選擇相應波長范圍的LVF濾光片，可直接得到光譜信息。
線陣列探測器
2. 單點探測器
此種探測器主要是針對FT-IR光譜儀。提供不同感光面積的單點探測器，根據(jù)客戶需求，可選配適當?shù)募t外濾光片，濾光片的波長范圍：2-20um。
與FT-IR光譜領域常用的DTGS探測器相比，產(chǎn)品具有以下特點：
薄膜熱釋電探測器 | 帶給用戶的好處 |
價格低, 各波段的輻射靈敏度相對DTGS探測器更平坦 | 降低用戶的成本的同時不降低性能，有效提高了性價比 |
固態(tài)的探測器，不需要額外加光窗 | 降低用戶系統(tǒng)復雜性 |
高居里點（500℃），低顫噪聲（microphonics），性能穩(wěn)定，受溫度上升的影響小，不需要額外加制冷 | 提高用戶系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)復雜性 |
靈敏度D*為1×108@500k,1000Hz；響應度可達到10,000V/W；頻率響應范圍到3.3kHz | 很好的靈敏度 |
可在探測器前面加Lens，以收集更多的光 | 提高信噪比 |
可更加客戶應用的要求，調(diào)整探測器的參數(shù)，以達到的性能 | 系統(tǒng)性能進一步提升 |
單點型FT-IR光譜儀專用探測器
氣體檢測
目前，針對氣體檢測領域可以提供薄膜熱釋電傳感器，包括單通道、雙通道和四通道的氣體傳感器。由于這種探測器具有低功耗，探頭小巧，靈敏度高，性能穩(wěn)定，頻率響應快等優(yōu)勢，可廣泛應用于紅外氣體檢測領域，可用來也制作氣體分析儀（含便攜式），如檢測CO2、CO、CH4、H2S、碳氫化合物、氮氧化合物等。
感光面 | D* | Noise | Frequency | Responsivity |
1mm×1mm | ~3.5 x 108 cm√Hz/ W @10Hz | ~ 0.4mV√Hz/W | 1-30Hz | ~150,000 V/ W @500K, 10Hz |
與其他產(chǎn)品（藍色）在溫度穩(wěn)定性的對比 與其他產(chǎn)品（藍色）在工作頻率上的對比
以CO2氣體檢測，帶有紅外濾光片雙通道探測器為例：
| CO2通道 | 參考信號通道 |
Responsivity（500k,10Hz） | ~10,000V/W | ~10,000V/W |
噪聲 | ~ 0.4mV√Hz/W | ~ 0.4mV√Hz/W |
Pyreos公司用于氣體分析紅外傳感器
火災預警，行為監(jiān)控及客流量計數(shù)
可以提供陣列型探測器，如3×3、4×4、4×20等陣列，用于火災預警，客流量計數(shù)等領域。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：
火災預警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
人流量計數(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
與傳統(tǒng)的紅外發(fā)射、接受的方式相比，如果選擇合適焦距的紅外鏡頭，配合不同陣列的紅外探測器，不僅能夠直接捕捉到由被測物體發(fā)射的紅外信號（去掉了發(fā)射這一步驟），還能夠獲得包括空間位置等更詳細的信息，有助于后續(xù)的分析系統(tǒng)作出正確的判斷，降低誤判率。
用于火災預警的陣列型探測器
