每当人们提到“红外”这个词的时候，或许不少人的头脑中反应出的一件与红外有关的应用就是家用的电视机的红外线遥控器。是的，这很正确。遥控器上有红外光发射元件而被控电器中有红外光接收装置。当我们按下遥控器的某个按钮时，遥控器中的电子线路就会将这个按钮的对应编码通过遥控器顶端的红外发射管发射出去。当被控的电器中的红外探测元件“看到”这些光码信号就把它们转变成电信号，再通过后续电路对信号的处理、识别等，从而执行一些操作。正是这一连串的动作，完成了我们的需求—譬如电视节目的频道切换。这一看似简单的操作，实际红外线实现的结果。
那么红外光是什么？怎样探测红外光呢？让我们了解一下。
一、红外线的发现
红外线也叫红外光，它是一位英国科学家赫胥尔发现的。1800年，赫胥尔在研究太阳光时，让光通过棱镜分解为彩色光带，他用温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。试验中，他偶然发现一个奇怪的现象：放在光带红光外的一支温度计，比室内其他温度的指示数值高。经过反复试验，这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种人的肉眼看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。
二、红外线的基本特性
红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质。红外线的波长在0.76～100μm之间，位于无线电波与可见光之间。通常红外线按波长可进行简单分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间，物理学告诉我们，任何物体在常规环境下都会由于自身分子原子运动不停地辐射出红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。物体的温度越高，辐射出的红外线越多。物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线，物体吸收了红外线后自身温度就升高。
三、红外的应用
如前所述，红外线的主要特性之一是热作用强。因此人们利用红外线来加热物品。家庭用红外烤箱烤食品，浴室暖灯用红外线来取暖，医疗上利用红外线来理疗。这些红外加热的应用曾经为我国节约能源方面立下了赫赫战功。至今，红外加热的科学研究尤其是最近与生物医疗等方面结合的研究，还相当活跃。
根据前面的理论介绍，我们不难设想，如果我们能够“看”到红外线，那么我们会看到一个光亮的世界，每一个物体都在发光。不过，如果某个物体温度比环境的温度高，它可能会更亮一些。因此人们想到了在夜间没有可见光光源的情况下，可以采用红外线成像，并采用特殊的手段使红外图像变成人眼可以看到的可见光图像，就是夜视仪。
另外，通过测量物体的红外辐射的强度或者测量物体辐射出的各种波长红外光的比例，可以判断物体的温度。根据这个原理研制出了工业用的红外测温仪。由于红外光能从大气中传播，因此红外测温仪可以非接触地测量物体的温度.如手持式红外测温仪，只要对准需要测温的物体，“抠动扳机”后，液晶屏上就显示了物体的温度。在SARS病毒肆虐的日子里，人们在公共场合可能会经常遇到它。现代很多防盗器、自动灯、自动水龙头、自动干手机等等，其实大多是探测到人体红外辐射后而执行动作的。耳温计是一个红外线家庭应用的好例子。将耳温计对准耳朵内部，不到一秒钟便可以测量出耳朵内的温度。与传统的体温计相比，对于测量好动或生病的小孩最为方便。
由于红外线穿透云雾的能力比较强，利用灵敏的红外探测器可以在很远的距离以外探测物体发出的红外线，再经仪器的处理，可以显示出被测物体的形状和特征，这叫做红外遥感。利用卫星进行红外遥感，可以实施对地球勘测，寻找水源、监视森林火灾、估测大面积农作物的长势和收成，天气预报、预报风暴、寒潮和沙尘暴，甚至预报地震等。那么如何利用卫星和航天站对地面进行红外观测地震呢? 原来，地震前地表温度会发生变化，利用卫星居高临下的优势，通过判读卫星拍下的热红外遥感图片，便可成功地预报地震!
四、红外光电仪器的核心部件之一 —— 红外探测器
红外线探测器是把入射红外辐射能量转变为其他形式能量(一般为电能)的一种转换器或传感器.它是各种红外仪器最重要的关键元件,可分为热敏探测器和光子探测器两大类.
1.热敏探测器
1,1:热敏电阻探测器
热敏电阻器是电阻值对温度极为敏感的一种电阻器，也叫半导体热敏电阻器。它可由单晶、多晶以及玻璃、塑料等半导体材料制成。这种电阻器具有一系列特殊的电性能，最基本的特性是其阻值随温度的变化有极为显著的变化，以及伏安曲线呈非线性。 热敏电阻器种类繁多，一般按阻值温度系数可分为负电阻温度系数（以下简称负温系数）和正电阻温度系数（以下简称正温系数）热敏电阻器；按其阻值随温度变化的大小可分为缓变和突变型；按其受热方式可分为直热式和旁热式；按其工作温度范围可分为常温、高温和超低温热敏电阻器；按其结构分类有棒状、圆片、方片、垫圈状、球状、线管状、薄膜以及厚膜等热敏电阻器。热敏电阻器的主要特点是对温度灵敏度高，热惰性小，寿命长，体积小，结构简单，以及可制成各种不同的外形结构。因此，随着工农业生产以及科学技术的发展，这种元件已获得了广泛的应用，如温度测量、温度控制、温度补偿、液面测定、气压测定、火灾报警、气象探空、开关电路、过荷保护、脉动电压抑制、时间延迟、稳定振幅、自动增益调整、微波和激光功率测量等等。随着近代军事技术、特别是空间技术的发展，对热敏电阻器除了要求高可靠、长寿命、超高温和超低温外，还需要灵敏度更高、不需致冷、性能优良的测辐射功率的热敏器件。
1,2:热释电型探测器
利用热释电材料的自发极化强度随温度而变化的效应制成的一种热敏型红外探测器。热释电材料是一种具有自发极化的电介质,它的自发极化强度随温度变化,可用热释电系数p来描述,p=dP/dT（P为极化强度，T为温度）。在恒定温度下，材料的自发极化被体内的电荷和表面吸附电荷所中和。如果把热释电材料做成表面垂直于极化方向的平行薄片，当红外辐射入射到薄片表面时，薄片因吸收辐射而发生温度变化，引起极化强度的变化。而中和电荷由于材料的电阻率高跟不上这一变化，其结果是薄片的两表面之间出现瞬态电压。若有外电阻跨接在两表面之间，电荷就通过外电路释放出来。电流的大小除与热释电系数成正比外，还与薄片的温度变化率成正比，可用来测量入射辐射的强弱。热释电型红外探测器都是用硫酸三甘酞(TGS)和钽酸锂 (LiTaO3)等优质热释电材料(p的数量级为10-8C/K.cm2)的小薄片作为响应元，加上支架、管壳和窗口等构成。它在室温工作时，对波长没有选择性。但它与其他热敏型红外探测器的根本区别在于，后者利用响应元的温度升高值来测量红外辐射，响应时间取决于新的平衡温度的建立过程，时间比较长，不能测量快速变化的辐射信号。而热释电型探测器所利用的是温度变化率，因而能探测快速变化的辐射信号。这种探测器在室温工作时的探测率可达 D≈1～2×109厘米·赫 /瓦。70年代中期以来,这种探测器在实验室的光谱测量中逐步取代温差电型探测器和气动型探测器。
2光子探测器
光子探测器是利用光电效应制成的一种器件：光电效应是指被探测光(入射光)与探测器材料中电子的能级起作用，使载流子(电子空穴对)增加而产生光致电动势。利用这个电动势的大小可以测定光的强度，或利用光的能量产生电能。凡利用光子效应而工作的探测器统称为光子探测器.常用的光子探测器有以下两种:
2.1:光电导(PC)探测器
利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应，是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电导探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等；在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。光电导效应是内光电效应的一种。当照射的光子能量hv等于或大于半导体的禁带宽度Eg时，光子能够将价带中的电子激发到导带，从而产生导电的电子、空穴对,这就是本征光电导效应。光电导探测器是目前品种最多,应用范围最广的一种探测器.
2.2:光伏(PV)探测器
光伏型探测器通常由半导体PN结构成，其原理是利用PN结的内建电场将光生载流子扫出结区而形成信号。当探测器受到光照(辐照)、体内发生本征光吸收时，产生两种带相反电荷的光生载流子（电子和空穴）。这两种光生载流子一开始仅局限于光照区，随后由于存在浓度梯度，其中一部分扩散到PN结区，在PN结内建电场的作用下，分别聚集到结的两端，形成电压信号。如PN结两端连成一个回路，则形成电流信号。
光子探测器具有响应速度快的特点，它的响应时间一般在微秒或纳秒的数量级，因此一些快速测量的场合，只能采用光子型探测器。譬如，随着我国铁路系统火车不断提速，列车轴温测量红外系统的探测器已经从原来的热探测器逐渐更换为半导体致冷的光子型红外探测器，其原因就是原有的热探测器的毫秒级的响应时间已经来不及测量靠得较近的两个火车轮轴的温度。
2.3:光子探测器制冷方式及工作原理
热电制冷是热电效应主要是珀尔帖效应在制冷技术方面的应用。实用的热电制冷装置是由热电效应比较显著、热电制冷效率比较高的半导体热电偶构成的。
半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N 型材料有多余的电子，有负温差电势。P 型材料电子不足，有正温差电势；当电子从P 型穿过结点至N 型时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的温度就会升高。实验证明，在温差电路中引入第三种材料（铜连接片和导线）不会改变电路的特性。
这样，半导体元件可以用各种不同的连接方法来满足使用者的要求。把一个P 型半导体元件和一个N 型半导体元件联结成一对热电偶，接上直流电源后，在接头处就会产生温差和热量的转移。在上面的接头处，电流方向是从N至P，温度下降并且吸热，这就是冷端；而在下面的一个接头处，电流方向是从P至N，温度上升并且放热，因此是热端。
把若干对半导体热电偶对在电路上串联起来，而在传热方面则是并联的，这就构成了一个常见的制冷热电堆。接上直流电源后，这个热电堆的上面是冷端，下面是热端。借助铝散热器等各种散热手段，使热电堆的热端不断散热并且保持一定的温度，把热电堆的冷端放到工作环境中去吸热降温，这就是热电制冷器的工作原理。
近年来，由于科学技术的不断完善及研究的深入，人们对红外线的物理性能及其效应有了比较全面的认识，获得了许多进展，在分析仪器应用上就有红外光谱仪和红外碳硫分析仪，相关的专利申请也逐渐增多。总之，我们坚信，红外技术作为一种拓宽人们感知世界能力的技术，势必将为人类做出更多的贡献。