IRCameras CompactCore 系列
高階開放式紅外線熱像儀核心模組

為高階空載與科研測試而生的熱成像解決方案

在當前光電科技飛速發展的背景下，無論是尖端國防、航太遙測，還是精密實驗室的光譜分析，對於紅外線感測器的需求已不再僅止於「看見熱能」，而是追求極致的影像品質、時間解析度以及在極端環境下的整合靈活性，市場對於高性能短波紅外 (SWIR) 與中波紅外 (MWIR) 成像系統的依賴度日益增加，然而資深測試工程師在實際應用中，往往面臨三大技術痛點：首先是「系統散熱與空間侷限」，在無人機 (UAV) 吊艙或緊湊型感測器套件中，冷卻風流極其有限，傳統封裝設備容易過熱導致雜訊飆升；其次是「電子串擾 (Crosstalk) 與幀率瓶頸」，在捕捉高速運動物體或瞬態物理現象時，傳統感測器常出現掃描線干擾或更新率不足；最後是「光學波段的單一性」，標準產品難以同時滿足特定大氣窗口的精準過濾與高動態範圍偵測。

IRCameras 所研發的 CompactCore 系列開放式紅外熱像儀 (CompactCore Series Open Frame Cameras) 正是為了解決這些挑戰而誕生，作為 SBIR (Santa Barbara Infrared) 的旗艦子公司，IRCameras CompactCore 採用了獨特的開放式架構設計，這使其在重量與體積上達到最優化，特別適合安裝於氣流循環不良、空間極度壓縮的空載環境；系統核心整合了多種先進感測器技術，包括銻化銦 (InSb)、nBn 以及應變層超晶格 (SLS) 焦平面陣列 (FPA)，涵蓋從 0.9 μm 到 12 μm 的超廣譜波段，滿足從一般成像到專業光譜學的需求。

CompactCore 系列提供線性 (Linear) 與旋轉式 (Rotary) 兩款冷卻器架構，滿足不同空間與壽命需求。

對測試工程師而言，CompactCore 最顯著的優勢在於其「全數位化、零串擾」的訊號處理鏈，即使在每秒數千幀的高速運作下，其數位 FPA 依然能確保行列之間不產生任何電子干擾，提供極致純淨的數據背景；此外，IRCameras 提供的定製化高效率低溫濾光片 (Cold Filter)，如 2 波段 CO2 缺口濾光片、3 波段與 5 波段 SWIR-MWIR 濾光片，能精準匹配 1000 nm 至 5000 nm 的大氣窗口，傳輸效率高達 95% 以上，將紅外偵測的技術邊界推升至全新高度。

CompactCore 系列於空載及陸地應用中的實拍影像，展現其在高解析度下對複雜環境熱特徵的精準捕捉能力 。

產品特點

• 多樣化感測器核心：
  提供 InSb、nBn 與 SLS 三種感測器類型，滿足不同量子效率與波段需求。
• 零串擾數位處理：
  先進的數位 FPA 設計，徹底消除行列間的電子干擾，確保高速成像下的畫質純淨。
• 開放式機架架構：
  輕量化 Open Frame 設計，專為散熱條件受限與空間緊湊的空載應用優化。
• SuperFraming 技術：
  支援單一超幀內循環多達 4 種積分時間，實現極高動態範圍成像。
• 客製化低溫濾光：
  可選配高性能多波段濾光片，針對特定化學成分或大氣窗口進行精確偵測。
• 感興趣區域讀取 (ROI) 功能：
  支援用戶自定義取像區域 (ROI)，透過縮小視野範圍，可將偵率大幅躍升至每秒數千幀 。

感測器技術概覽

• InSb (銻化銦 / Indium Antimonide)
  • 特性簡述： 最經典的高性能中波紅外線（MWIR）感測器，具備極高的量子效率與絕佳的熱靈敏度。
  • 光譜響應： 1.0 um 至 5.1 um。
  • 技術細節： 具備高達 700 萬電子的滿井電荷容量，並提供優於 18mK 的極致熱靈敏度（以 640 解析度機型為例）。
• nBn (屏障型探測器)
  • 特性簡述： 採用新型能帶工程技術，能在較高的工作溫度下維持極低的暗電流與雜訊，適合需要平衡冷卻效率與影像品質的場景。
  • 光譜響應： 0.9 um 至 5.4 um。
  • 技術數據：具備 200 萬電子的滿井電荷容量 ，並提供比傳統 InSb 感測器更寬廣的光譜響應範圍 ，能精準捕捉更多波段細節。
• SLS (應變層超晶格 / Strained Layer Superlattice)
  • 特性簡述： 次世代的高性能感測器，最大的優勢在於其極寬的光譜響應，能從短波/中波一路跨越到長波紅外線。
  • 光譜響應： < 3 um 至 > 12 um。
  • 技術數據： 同樣具備 700 萬電子的卓越電荷容量，並憑藉其跨越長波紅外 (LWIR) 的寬頻感測優勢，成為執行多光譜研究與精密熱成像任務的理想首選。

這三種感測器都支援 14 位元數位輸出與 超幀（SuperFraming）技術，能大幅擴展動態範圍，確保在極端亮暗對比下依然能捕捉細節 。

產業應用

空載地理監測與軍事偵察

在無人機 (UAV) 或有人偵察機的應用中，CompactCore 系列憑藉其緊湊且輕量化的設計展現了卓越的競爭優勢，針對高空環境散熱困難的痛點，其開放式機架 (Open Frame) 架構賦予系統整合商高度彈性，能自行設計高效熱導路徑，確保在缺乏冷卻氣流的極端環境下依然能穩定運作；此外，1280 x 1024 的高解析度搭配光譜響應範圍涵蓋 3 至 12 微米的 SLS 感測器，能發揮強大的熱成像能力，有效穿透煙霧與大氣干擾，為搜救行動或戰場分析提供至關重要的視覺細節。

紅外光譜學與化學氣體分析

對於專業科研人員而言，CompactCore 提供的客製化冷卻濾光片 (Cold Filter) 是進行精密光譜分析的利器，特別是在 2-band CO2 偵測或 5-band SWIR-MWIR 應用中，該系列能精準過濾非目標波段的背景輻射，提升目標氣體的特徵對比度，搭配 14-bit 的數位輸出，科研團隊可以獲得精確的輻射量化數據，用於研究溫室氣體擴散或複雜化學反應過程。

國防光電系統整合與測試

在導引飛彈研發或光電對抗系統的開發過程中，高速動態捕捉是核心需求，CompactCore 系列具備極低延遲的同步 I/O (<200 ns)，能與高速測試導軌或雷射發射器精準同步；其 119 Hz 至 475 Hz 的全幀幀率，配合窗口化後的數千幀處理能力，能完整捕捉高速目標的熱特徵演變，是國防工業測試工程師評估系統性能的首選工具。

高階工業研發與熱傳實驗

在汽車工業的引擎設計或電子業的高功率半導體研發中，精密的熱特徵分析至關重要。CompactCore 的 InSb 與 nBn 感測器具備卓越的 NEdT (熱靈敏度)，最低可達 <18mK，這意味著它能辨識極微小的溫度差異，工程師利用 SuperFraming 技術，可以同時觀測冷卻中的組件與極高溫的燃燒區塊，且不發生像素飽和，大幅縮短了原型測試的週期。

材料科學與破壞性測試分析

材料在受力或斷裂瞬刻會釋放出微弱的熱能，CompactCore 的高速 snapshot 積分方式與高達 7M 電子的電荷容量 (Well Capacity)，使其能在極短的時間內捕捉到這些能量變化。在材料力學實驗室中，工程師可設定精確的觸發時間，利用其快門般的積分技術，精確分析複合材料在破壞過程中的應力集中與熱散失情況，為新材料研發提供科學數據支撐。

系統規格

應用架構

開放式光機整合架構

CompactCore 的核心設計哲學在於「最大限度的整合自由度」，不同於封裝完好的商用熱像儀，本系列提供的是精密調校過的電路與光機核心，測試工程師可以將其直接嵌入到特定的低阻力機匣或定製的真空腔體中，這種架構消除了多餘的外殼重量，並允許工程師直接與冷卻組件接觸以實現主動式熱管理，是追求 SWaP (尺寸、重量、功耗) 優化專案的理想選擇。

全數位訊號鏈與數據一致性

系統從 FPA 層級即實現全數位化輸出，避免了模擬訊號在傳輸過程中的衰減與環境電磁干擾 (EMI)，14-bit 的原始數據格式保證了極高的灰階解析度，這對於需要進行嚴謹輻射校正的科學測試至關重要，數據一致性確保了在長時間監測任務中，感測器的非均勻性校正 (NUC) 能保持穩定，減少頻繁校準的需求。

極低延遲硬體同步機制

在多感測器融合應用中（例如紅外與可見光、光達同步），時間標記的精準度決定了數據融合的成敗，CompactCore 提供延遲低於 200 ns 的同步 I/O 訊號，支援外觸發積分模式，這種架構允許相機在精確的物理時間點啟動快門，捕捉諸如爆炸、高速摩擦或激光激發等瞬態現象，確保物理實驗數據的時間關聯性。

高頻寬 Camera Link 數據介面

為了處理 1280 x 1024 解析度下產生的龐大數據量，CompactCore 採用了業界標準的 Camera Link (Full) 介面，這種架構保證了影像數據能以無損、即時的方式傳輸至後端採集卡或處理器，對於需要進行即時影像處理（如目標跟蹤或自動偵測）的應用，這種高頻寬、低負載的介面提供了最可靠的數據通道。

跨平台 SDK 與軟體開發架構

為了方便工程師將熱像儀整合進專屬的自動化測試軟體，CompactCore 支援 GenICam 規範，並提供 WinIRC 軟體與選配的 Windows SDK，這種軟體架構允許工程師使用 Python, C++, 或 LabVIEW 直接控制相機參數，如積分時間、窗口大小與 SuperFraming 序列，實現測試流程的完全自動化與可編程化。

定義紅外成像的專業新標準

CompactCore 系列不僅僅是一款紅外相機，它是一個為專業工程師量身打造的高性能成像平台，透過將「多波段感測技術」、「零串擾數位電路」與「靈活的開放式架構」完美結合，CompactCore 成功攻克了空載環境下的散熱難題與科研測試中的動態範圍限制。

不論是在數千英呎的高空執行戰術偵察，還是在精密實驗室中解構微秒級的熱反應，CompactCore 系列都能提供穩定、純淨且高解析度的熱數據，在未來科技追求更高精度與更輕量化的趨勢下，IRCameras 憑藉著深厚的 SBIR 技術背景與客製化能力，確保每一位資深測試工程師都能擁有一套直達物理真理的紅外利器。

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