Photodetectors and image sensors, especially in the infrared wavelength regime, are core components of various optical instruments for medical imaging, remote sensing, night vision, and surveillance, etc. The current commercial infrared photodetectors are mostly based on bulk materials including In1- xGaxAs, InSb, Hg1-xCdxTe, etc. Despite continued advancement and high photoelectrical performance, technological factors limit their widespread usage in next-generation photodetectors, especially, the need for cooling, and the high costs associated with the processing of III-V and II-VI semiconductors. Lowdimensional materials, including zero-dimensional (0D) quantum dots, 1D nanowires, and 2D layered materials, with strong lightmatter coupling coefficient, quantum confinement, and ease of heterostructure construction, are emerged as alternative material platforms for high-performance photodetection technologies at room temperature. This article provides a comprehensive review of the technological evolution, contemporary challenges, and future development trends in infrared detector technologies. First, we systematically analyzed the representative materials and technological features of successive generations of infrared detectors. Then, the discussion focuses on advancements in fourth-generation detector technologies, particularly highlighting breakthroughs in multi-dimensional optical information fusion technology encompassing intensity, polarization, spectral, and phase detection. Finally, drawing on application requirements for neuromorphic vision infrared photodetectors that integrate infrared information acquisition, processing, and intelligent decision-making, the review explores transformative development pathways for next-generation infrared detector technologie
Infrared (IR) sensors are widely used in various applications due to their ability to detect infrared radiation. Currently, infrared detector technology is in its third generation and faces enormous challenges. IR radiation propagation is categorized into distinct transmission windows with the most intriguing aspects of thermal imaging being mid-wave infrared (MWIR) and long-wave infrared (LWIR). Infrared detectors for thermal imaging have many uses in industrial applications, security, search and rescue, surveillance, medical, research, meteorology, climatology, and astronomy. Presently, high-performance infrared imaging technology mostly relies on epitaxially grown structures of the smallbandgap bulk alloy mercury–cadmium–telluride (MCT), indium antimonide (InSb), and GaAs-based quantum well infrared photodetectors (QWIPs), contingent upon the application and wavelength range. Nanostructures and nanomaterials exhibiting appropriate electrical and mechanical properties including two-dimensional materials, graphene, quantum dots (QDs), quantum dot in well (DWELL), and colloidal quantum dot (CQD) will significantly enhance the electronic characteristics of infrared photodetectors, transition metal dichalcogenides, and metal oxides, which are garnering heightened interest.
19‑я международная выставка лазерной, оптической и оптоэлектронной техники «Фотоника. Мир лазеров и оптики‑2025» – крупнейшее отраслевое событие, на котором были представлены современные достижения в области фотоники, оптики и лазерных технологий, – сопровождалась масштабной деловой программой. В рамках проходившего на выставке XIII Конгресса технологической платформы «Фотоника» 03 апреля 2025 года состоялась научно-производственная конференция «Оптико-электронные системы и компоненты», посвященная вопросам развития ключевых направлений оптоэлектроники и фотоники в Российской Федерации, создания импортозамещающих технологий, а также рассмотрению приоритетных проблемных вопросов и выработки предложений по их оперативному решению. Для качественного решения поставленных задач в январе 2025 года Фонд перспективных исследований совместно с ГНЦ РФ АО «НПО «Орион» создали Целевую поисковую лабораторию (ЦПЛ) «Технологии оптоэлектроники и фотоники
Тепловизионные системы наблюдения давно и прочно зарекомендовали себя в качестве почти безальтернативной технологии для всепогодного наблюдения, разведки, целеуказания, борьбы c пожарами и др. В этой статье рассмотрим параметры и некоторые тенденции развития тепловизоров на конкретных примерах.
Мультиспектральный модуль обнаружения и анализа угроз для охраны протяженных объектов на базе ИК- и видеосистем
В данной статье рассмотрены некоторые свойства и характеристики наиболее широко применяемых охлаждаемых матричных фотоприемных устройств для инфракрасных камер, а также возможные перспективы развития рынка в “постпандемическую” эпоху
роведены анализ и классификация способов формирования информационного поля управления ракетой с помощью командных лазерно-лучевых систем телеуправления. Определены основные уязвимые к оптикоэлектронным помехам каналы этих систем
Предложено оценивать эффективность работы системы телеориентации количеством информации, которое определяется числом разрешимых пространственных положений объекта управления в информационном поле, выделяемых системой в единицу времени. На основе полученной модели системы телеориентации исследовано влияние энергетических факторов на пропускную способность канала управления. Предложен модифицированный алгоритм сканирования луча по строке с двумя измерениями положения объекта
Рассматриваются фундаментальные и практические преимущества внедрения нового междисциплинарного направления – радиофотоники (микроволновой фотоники) – в разработки современных и перспективных радиосредств двойного назначения. Главные преимущества заключаются в повышении рабочей частоты до терагерцевого диапазона, расширении полосы обработки до нескольких гигагерц, улучшении электромагнитной совместимости и массогабаритных характеристик. Дается классификация компонентной базы радиофотоники, анализируется современный уровень мирового развития радиофотоники с акцентом на ее второй этап: интегральную радиофотонику. Кратко описываются работы в области радиофотоники, выполненные и ведущиеся в Московском технологическом университете, включая результаты моделирования и экспериментальных исследований, обучение и ближайшие задачи созданного научно-технологического центра «Интегральная радиофотоника“
Начиная с 1980-х годов внимание исследователей приковало создание радиочастотных (РЧ) микроволновых фотонных каналов. Первоначально выходу РЧ- фотонной технологии на гражданский и оборонный рынки препятствовала высокая себестоимость оборудования и ограничения по допуску к использованию диапазона радиочастот, а также строгие требования к соблюдению размеров, массы и потребляемой мощности (РМПМ, англ. size, weight and power, SWaP). За прошедшие годы разработчики научно обосновали принципы работы радиофотонных устройств и разработали технологии их изготовления. Благодаря этому в производстве радиофотонных систем наблюдался постоянный прогресс