新型超晶格摄像机增强夜晚摄影效果

美国西北大学量子设备中心最近开发出一种功能强大的Ⅱ型超晶格摄像机，能通过调节吸收更宽波段的红外光，让人们能在黑夜中看到更加丰富多彩的景色。他们的研究发表在最近出版的《光学快讯》上。
  
可见光波段的数字摄像机配备的探测器通常只能感测红、绿、蓝那些能被裸眼看到的颜色，而红外波段多色彩探测提供了一种独特的功能，不仅仅是表现色彩。人们在这一光谱范围发现了多种相应频率的化学物质，因此能在图像中实时表现化学光谱。
  
新一代摄像机是世界上第一个双波段长波红外超晶格摄像机。他们为摄像机设计的探测能量极为狭窄，接近1/10电子伏特，也就是长波红外窗口的波长。探测器被设计成堆叠式，一个加在另一个上面，以使记录的像素保持空间一致。

麦克科密工程学院电力工程于计算机科学教授、量子设备中心主管曼尼亚·雷茨表示，将该摄像机和多波段图形处理算法结合，拍下的照片能携带大量信息。其高分辨率多带宽的性能，只需0.5毫秒就能捕获一帧清晰的画面，且温度敏感性达到0.015摄氏度。

这种红外光子摄像机是在另一种红外光探测材料碲镉汞（HgCdTe）的基础上造出来的。今年3月份，他们曾用HgCdTe探测摄像机拍摄日本被海啸损坏的核反应堆，为官方提供了精确的温度信息，协助制定冷却策略，预防核反应堆的融化。
  
然而在长红外波领域，HgCdTe是一种昂贵的技术，它们的光谱狭窄单一，所以新的摄像机有更多的利益。雷茨说：“即使在超长波段，Type-Ⅱ超晶格也能被均匀地生长出来，因为它的能带间隙（energy gap）是由砷化铟（InAs）和锑化镓（GaSb）交替决定，而不像HgCdTe那样由其成分确定。”