Los sensores infrarrojos (IR) se pueden clasificar en dos categorías principales según su mecanismo de detección:
1. Detectores térmicos
Estos sensores funcionan absorbiendo radiación infrarroja, lo que provoca un cambio en la temperatura del elemento detector. Este cambio de temperatura, a su vez, produce una variación medible en alguna propiedad física del material (como voltaje, resistencia o capacitancia). Generalmente presentan una amplia respuesta espectral (sensibles a un amplio rango de longitudes de onda infrarrojas), pero suelen tener tiempos de respuesta más lentos en comparación con los detectores cuánticos.
- Sensores piroeléctricos: Detectar cambios de temperatura mediante el efecto piroeléctrico, generando un voltaje. Esta es la categoría sensores piroeléctricos pertenecer a.
- Sensores de termopila: Consta de varios termopares conectados en serie o en paralelo. La radiación infrarroja absorbida crea una diferencia de temperatura, generando un voltaje mediante el efecto Seebeck.
- Bolómetros/Microbolómetros: Mide el cambio en la resistencia eléctrica de un material a medida que su temperatura varía debido a la radiación infrarroja absorbida. Se utiliza comúnmente en cámaras termográficas.
2. Detectores cuánticos (o de fotones)
Los detectores cuánticos funcionan mediante la interacción directa de fotones infrarrojos incidentes con los electrones del material semiconductor del detector. Esta interacción excita los electrones, generando portadores de carga libres (pares electrón-hueco) que se detectan como un cambio de corriente o voltaje. Estos detectores suelen ofrecer tiempos de respuesta mucho más rápidos y mayor sensibilidad que los detectores térmicos, pero su respuesta espectral generalmente se limita a rangos de longitud de onda específicos y, a menudo, requieren refrigeración para un rendimiento óptimo, especialmente para longitudes de onda más largas.
- Detectores fotovoltaicos (fotodiodos): Generar un voltaje cuando los fotones crean pares electrón-hueco cerca de una unión pn.
- Detectores fotoconductores: Cambian su resistencia eléctrica cuando los fotones absorbidos generan portadores de carga libres.
- Detectores fotoemisivos: Emiten electrones desde un material fotocátodo cuando son impactados por fotones con suficiente energía (menos común en el rango infrarrojo típico).
Por lo tanto, los dos tipos fundamentales son los detectores térmicos y los detectores cuánticos, que se distinguen por si responden al efecto de calentamiento de la radiación infrarroja o a la interacción cuántica de fotones individuales.