红外焦平面探测器核心指标：像元尺寸

像元尺寸是指红外探测器芯片焦平面阵列上每个像元的实际物理尺寸，单位为微米（μm）。此外，它还有种表达叫像元间距或者像元中心距，即相邻像元中心的距离。下面将围绕红外探测器像元尺寸展开详细介：

像元尺寸

像元间距

一、像元尺寸的重要意义

1. 对分辨率的影响：在焦平面尺寸固定不变的前提下，像元尺寸越小，焦平面上所能容纳的像元数量就越多，分辨率越高。更高的分辨率使得红外热成像系统能够探测到更远距离的目标，并且获取到更为丰富的图像细节信息。

2. 对体积的影响：缩小像元尺寸有利于促进红外热成像设备朝小型化方向发展。因为在视场角相同的情况下，像元尺寸减小，光学系统的整体尺寸也会相应缩小。

3. 对成本的影响：在同样大小的晶圆上，像元越小，单片晶圆上可生产的芯片数量就越多，从而可降低芯片的生产成本。

4. 对空间分辨率的影响：同等观测距离下，小像元的空间分辨率更高，可探测到更小的目标。

5. 对观测距离的影响：对于同等大小的目标，大面阵小像元识别距离更远。

二、像元尺寸越小越好吗？

随着红外热成像技术在众多领域的广泛应用，以及市场对红外热成像性能要求的不断提升，探测器的像元尺寸正朝着越来越小的方向发展。目前，主流已从早期的25μm、17μm发展到12μm、10μm甚至更小。因此像元尺寸越小越好吗？

1. 像元尺寸时，首先要考虑艾利衍射极限和采样定理的限制。

2. 红外探测器是通过接收外界的红外辐射来进行工作的，如果像元尺寸过小就会导致探测器接收的红外辐射减少，从而影响最终的成像效果。对此，我们可以用图像算法和光学系统来解决。

就红外光学系统而言，目前芯火微电子已拥有批量提供12μm及更大规格光学镜头的实力，此类产品在整个市场中占据着主导地位。需要特别强调的是，红外热成像探测器必须与对应规格的红外光学镜头达成精准适配才能发挥其最大性能。