单壁碳纳米管(SWNT)荧光成像是NIR-II相机的特色应用。半导体性单壁碳纳米管在NIR-II窗口具有独特的光致发光特性,且光稳定性较好,不易光漂白。研究人员利用NIRvana: LN等深制冷相机检测生物内极低浓度的SWNT信号,实现了对深层组织植入传感器的无线读取,或追踪干细胞在体内的迁移和分化命运。这类应用对相机灵敏度要求极高,通常只有液氮制冷型设备才能满足信噪比需求。半导体与材料缺陷检测是工业方向的重要应用。InGaAs相机用于检测硅基太阳能电池、LED芯片和集成电路在近红外波段的光致发光(PL)或电致发光(EL)信号。NIR-II相机能够穿透硅片(硅的带隙对应约1100 nm,对更长波长半透明),实现晶圆级别的内部缺陷成像,如位错、杂质聚集和微裂纹。这在光伏产业的质量控制和失效分析中已成标准手段。SLP-G 是谱镭光电(SPL-Tech)推出的一款通用型InGaAs近红外相机。山西生物成像红外相机设备

SLP-G 是谱镭光电(SPL-Tech)推出的一款通用型InGaAs近红外相机,属于其自有品牌产品线,定位国产科研级短波红外成像设备。该相机采用 640×512 像素的 InGaAs 焦平面阵列,光谱响应范围覆盖 0.9–1.7 μm(即 NIR-I 到 NIR-IIa 窗口),配备 TEC 热电制冷 以降低暗电流和提升信噪比。数据接口方面支持 USB3.0 和 CameraLink 两种高速传输模式,便于与不同采集系统集成。从应用定位来看,SLP-G 主要面向科研市场,特别是需要近红外成像的实验室环境,其典型应用包括生物小动物脑血管成像、半导体检测和材料分析等。重庆高速成像红外相机测量系统SWIR波前传感相比可见光的优势在于,长波长对大气湍流的敏感性更低,等效湍流强度减弱。

在集成电路故障分析方面,Teledyne Princeton Instruments的NIRvana:640ST相机被用于22 nm技术节点的SRAM电路发射成像,在800 mV供电条件下获取控制电路的光学和发射叠加图像,用于定位失效点和分析光子发射分布 。Hamamatsu的InGaAs线阵相机C15333-10E则用于半导体晶圆内部图案的透射成像,波长1100 nm的红外光可穿透硅片显示内部结构 。国惠光电的资料指出,短波红外成像非常适合半导体制造过程中的故障分析和质量保证任务,可探测材料内部缺陷特征、键合情况或电致发光情况 。
小动物生物深层成像是NIR-II相机热门的应用场景之一。利用NIR-II窗口(1000–1400 nm)光子在生物组织中散射更低、穿透更深的特性,研究人员能够实现对小鼠脑血管的高分辨率造影。例如,通过尾静脉注射NIR-II荧光探针后,使用NIRvana系列相机可以在数毫米深度清晰分辨单个血流动力学,空间分辨率可达数微米级别。瘤靶向成像方面,将靶向配体修饰的NIR-II量子点或稀土纳米探针注入荷瘤小鼠,相机可在生物自然状态下实时追踪探针在瘤部位的富集过程,用于评估药物递送效率和瘤边界界定。一些研究还利用NIR-II相机实现了小鼠全身血管网络的非侵入性三维重建,无需剖离组织即可获得类似组织切片的细节。研究报道了一种高速、像素超分辨的压缩感知NIR-II荧光生物成像技术,通过优化采样和重建算法。

高光谱与多模态成像系统也集成NIR-II相机。例如,将NIR-II相机与X射线、超声或可见光成像结合,构建多模态小动物成像平台,可同时获取解剖结构、功能代谢和分子靶向信息。部分研究利用可调谐滤光片或光栅分光,配合NIR-II相机实现高光谱分辨的荧光成像,用于区分光谱特征相近的不同探针或多靶点同时检测。农业与食品检测是新兴应用方向。NIR-II相机用于检测水果成熟度、谷物含水率和肉类新鲜度,利用水及特定有机分子在短波红外波段的吸收特征。相比传统近红外光谱点测量,相机提供空间分辨的图像信息,可识别品质分布的不均匀性。部分无人机载系统开始集成轻量化InGaAs相机,用于大田作物的长势监测和病虫害早期预警。利用NIR-II光子在生物组织中散射更低、穿透更深的特性,研究人员能够实现对小鼠脑血管的高分辨率造影。SWIR相机红外相机厂商
D-BLUE1相机成功捕获了超新星SN2024xal的J波段(1.2微米)图像,并持续监测到其光度明显下降。山西生物成像红外相机设备
在太阳能电池电致发光(EL)成像方面,Sensors Unlimited的SU320KTSX相机在60 Hz帧率下记录了多晶硅太阳能电池的EL视频,可清晰显示半圆形裂纹、死区和散射缺陷 。Allied Vision的Goldeye系列相机同样用于EL和PL成像,通过给太阳能电池施加正向偏压,观察其光发射的不均匀性来识别光电二极管结区或光学层的缺陷 。一篇发表于《Solar Energy Materials and Solar Cells》的研究提出了基于傅里叶图像重建的EL缺陷检测算法,使用InGaAs相机捕获硅太阳能电池的EL图像,小裂纹、断裂和栅线中断等缺陷在EL图像中呈现为暗区,该方法能有效识别局部缺陷 。Fuyuki等人2005年的开创性工作证明了硅太阳能电池的EL发射可直接用商用硅CCD相机检测,无需额外的红外转换器,推动了EL成像在光伏领域的普及 。山西生物成像红外相机设备