像元尺寸是指紅外探測器芯片焦平面陣列上每個(gè)像元的實(shí)際物理尺寸，單位為微米（μm）。此外，它還有種表達(dá)叫像元間距或者像元中心距，即相鄰像元中心的距離。下面將圍繞紅外探測器像元尺寸展開詳細(xì)介：

一、像元尺寸的重要意義

1. 對分辨率的影響：在焦平面尺寸固定不變的前提下，像元尺寸越小，焦平面上所能容納的像元數(shù)量就越多，分辨率越高。更高的分辨率使得紅外熱成像系統(tǒng)能夠探測到更遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，并且獲取到更為豐富的圖像細(xì)節(jié)信息。

2. 對體積的影響：縮小像元尺寸有利于促進(jìn)紅外熱成像設(shè)備朝小型化方向發(fā)展。因?yàn)樵谝晥鼋窍嗤那闆r下，像元尺寸減小，光學(xué)系統(tǒng)的整體尺寸也會相應(yīng)縮小。

3. 對成本的影響：在同樣大小的晶圓上，像元越小，單片晶圓上可生產(chǎn)的芯片數(shù)量就越多，從而可降低芯片的生產(chǎn)成本。

4. 對空間分辨率的影響：同等觀測距離下，小像元的空間分辨率更高，可探測到更小的目標(biāo)。

5. 對觀測距離的影響：對于同等大小的目標(biāo)，大面陣小像元識別距離更遠(yuǎn)。

二、像元尺寸越小越好嗎？

隨著紅外熱成像技術(shù)在眾多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，以及市場對紅外熱成像性能要求的不斷提升，探測器的像元尺寸正朝著越來越小的方向發(fā)展。目前，主流已從早期的25μm、17μm發(fā)展到12μm、10μm甚至更小。因此像元尺寸越小越好嗎？

1. 像元尺寸時(shí)，首先要考慮艾利衍射極限和采樣定理的限制。

2. 紅外探測器是通過接收外界的紅外輻射來進(jìn)行工作的，如果像元尺寸過小就會導(dǎo)致探測器接收的紅外輻射減少，從而影響最終的成像效果。對此，我們可以用圖像算法和光學(xué)系統(tǒng)來解決。

就紅外光學(xué)系統(tǒng)而言，目前芯火微電子已擁有批量提供12μm及更大規(guī)格光學(xué)鏡頭的實(shí)力，此類產(chǎn)品在整個(gè)市場中占據(jù)著主導(dǎo)地位。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，紅外熱成像探測器必須與對應(yīng)規(guī)格的紅外光學(xué)鏡頭達(dá)成精準(zhǔn)適配才能發(fā)揮其最大性能。