軍用長波紅外熱像儀可在夜間探測人員目標。這些熱像儀通常比較笨重，并且造價昂貴，多安裝在車輛上，無法配備到每一位士兵。最近，美國國防高級研究計劃局演示了一種像素中心距僅為5微米的新型長波紅外熱像儀，實現了較小的體積和較低的成本。

根據國防高級研究計劃局的圖像重構與利用先進寬視場架構（AWARE）計劃，美國DRS技術公司開發出了這種超小像素中心距長波紅外熱像儀。這也是第一種像素中心距僅為響應波長一半的紅外探測器，像素尺寸僅為人類頭發直徑的1/12，單個像素面積僅為當前最先進紅外探測器的1/6。這種紅外焦平面陣列分辨率為1280×720，對于熱像儀而言已屬于較高的分辨率。

與可見光攝像機類似，像素小型化可以為熱像儀帶來諸多好處，例如可以在不降低靈敏度、分辨率和視場角的前提下大幅減小光學元件體積和封裝尺寸；在給定探測器面積情況下，像素密度越高，產生圖像捕獲到的光子數也就越多。最終，人們有望制造出體積更小、重量更輕、便攜性更強的長波紅外熱像儀。

此外與現有傳感器相比，這種新的長波紅外熱像儀還可以實現更低的制造成本。焦平面陣列通常在給定尺寸的晶圓上制造，其成本與基片面積成正比。在一塊晶圓上，制造出的焦平面陣列數量越多，每一片焦平面陣列的成本也就越低。因此，這種小像素紅外探測器技術可以在減小尺寸、重量和功耗的同時大幅降低制造成本。國防高級研究計劃局希望通過適當的光學調整，這種小像素焦平面陣列未來能夠在更多領域獲得應用。

目前DRS技術公司已經根據國防高級研究計劃局的工作安排制造出3部全功能樣機，并且均已通過了各項測試，其中包括一項大氣顆粒物測試，可以在直升機著陸產生的視線受阻環境下正常工作。測試結果表明，這些小像素熱像儀的圖像清晰銳利，性能堪比大像素尺寸熱像儀。除了小像素熱像儀以外，圖像重構與利用先進寬視場架構計劃近期還取得了其他重要進展，其中包括一種十億像素級攝像機和小型熱成像觀察鏡相關技術。

（北方科技信息研究所 李小磊）