红外探测器的发展史大致可分为以下几个阶段,以下是主要发展历程:
一、热探测器时代(1800-1945年)
1800年:英国天文学家威廉·赫歇尔通过温度计测量太阳光谱,发现红外辐射,开启红外探测研究。

1821年:托马斯·塞贝克发现热电效应,发明热电偶,将温度变化转化为电信号。
1829年:莱奥波多·诺比利串联热电偶制成热电堆,灵敏度大幅提升。
1880年:塞缪尔·兰利发明辐射热测量计,灵敏度达0.001℃,用于红外预警系统,二战期间广泛应用于军事。
二、光子探测器兴起(1917-1960年)
1917年:西奥多·凯斯用硫化亚铊(Tl₂S)制成首个光子探测器,响应速度比热探测器快1000倍,但需液氮冷却。
1933年:德国科学家发现硫化铅(PbS)材料,响应波段扩展至3μm,成为二战期间德军夜间作战的关键技术。
1944年:罗伯特·卡什曼提升PbS探测器灵敏度,发现硒化铅(PbSe)材料,覆盖近红外至中红外波段。
1953年:美国贝尔实验室开发锗掺汞(Ge:Hg)探测器,首次实现长波红外探测,噪声等效温差达0.1℃。
三、碲镉汞(HgCdTe)时代(1960-2000年)
1959年:英国科学家发明碲镉汞(HgCdTe)材料,通过调整Cd组分比例,可覆盖从短波到甚长波红外波段,量子效率超70%,工作温度从38K提升至77K,成为高端军事红外市场的主流材料。
1970年代:HgCdTe长波红外线列探测器组件研制成功,应用于热成像通用组件(MCTNS),推动军事领域大规模应用。
1980年代:量子阱红外探测器(QWIP)和Ⅱ类超晶格(Type-II Superlattice)探测器出现,通过能带工程设计提升探测性能,降低暗电流。
四、焦平面阵列时代(1980-2000年)
1980年代:第二代红外焦平面探测器问世,从线列探测器发展成大规模面阵探测器,像元数达10³-10⁶,实现凝视成像,无需机械扫描,成本大幅降低,广泛应用于航天遥感等领域。
1990年代:双色/多色探测器技术兴起,通过分光系统、镶嵌式像元排列或纵向叠层结构实现多波段探测,提升目标识别能力。

五、第三代与第四代发展(2000年至今)
2000-2010年:第三代红外探测器聚焦小型化、轻重量、低功耗、高性能(SWaP3概念),发展大规格、双色/多色、智能化探测器,工作温度提升至150K-2200K,降低制冷成本。
2010年至今:第四代红外探测器探索多维信息融合,集成偏振、光谱、相位等光场调控技术,结合人工智能实现片上智能化,提升探测精度和响应速度,应用于高端军事、医疗、天文等领域。

红外探测器的发展从早期的热探测器到光子探测器,再到焦平面阵列和多维信息融合探测器,技术不断进步,应用范围从军事扩展到民用、医疗、天文等领域,成为现代感知技术的重要组成部分。
