调制（斩光）

调制（斩光）

调制（斩光）是将恒定红外辐射转变为交变辐射的技术，是热释电探测器、红外测温仪等设备中的关键信号处理手段。由于热释电探测器的输出信号与温度变化速率成正比，在恒定红外辐射下（温度平衡后）输出信号会下降到零；同时，恒定辐射产生的直流信号无法通过交流放大器处理，且直流放大器存在零点漂移和低频噪声（如1/f噪声）问题。因此，必须通过调制将恒定辐射变为交变辐射，才能持续产生可处理的输出信号。

必要性

• 使热释电探测器能够连续工作：热释电效应仅对温度变化有响应，调制后辐射强度随时间变化，探测器敏感元件温度不断变化，持续产生热释电信号。
• 克服直流放大器缺陷：调制后信号变为与调制频率相同的交流信号，后续电路可使用选频放大器只放大该频率成分，滤除其他频率的噪声，显著提升信噪比和测量稳定性。
• 输出交变信号便于后续放大和处理。

实现方式

调制通常使用调制盘（斩光器）完成。调制盘由步进电机驱动，盘上开有周期性排列的透光孔或反射面，旋转时交替允许和阻挡红外辐射通过，产生交变辐射信号。调制频率的选择需平衡噪声抑制效果和测量响应时间，并需与传感器的频率响应相匹配。

应用

• 热释电探测器：在热释电型红外传感器的设计制造和应用中，需要通过调制使铁电薄片具有最有利的温度变化，调制是实现这一目标的关键技术。
• 红外测温仪：将目标辐射调制成交变信号，使选频放大得以实现，提高测量精度和抗干扰能力。
• 其他红外探测器：类似原理也可用于需要抑制低频噪声的红外测量系统。