中波紅外主要指的是波長在3-7μm范圍內的紅外光。衍射現(xiàn)象是指中波紅外光在傳播過程中遇到障礙物或小孔的情況下會偏離原有的直線傳播路徑繞射到障礙物陰影區(qū)，以此為基礎的紅外光波在遇到粉塵顆粒后會自行穿過粉塵繞射到其后方繼續(xù)傳播，這恰好彌補了可見光容易被粉塵所遮擋的局限性，中波紅外衍射現(xiàn)象如下圖所示。
自然界中，所有溫度高于絕對零度的物質都會向外輻射出紅外光，而中波紅外在空氣中傳播時根據(jù)其紅外輻射窗口的性質，大氣透過率可高達80%~85%，因而中波紅外比較容易被特定的紅外熱成像設備捕獲分析，紅外輻射窗口如下圖所示。
中波紅外光穿透大氣后，經由特殊材料（例如鍺材質）制成的鏡頭入射到紅外光譜成像系統(tǒng)中。成像系統(tǒng)的核心器件是光伏型光子探測器，光子探測器通過光子與物質內部電子相互作用產生光伏特效應使得電子產生能態(tài)變化而完成光電轉換。
光電器件受入射光照射，在內電場的作用下，被激勵的電子向N區(qū)外側移動，被激勵的空穴向P區(qū)外側移動，這樣使得P區(qū)帶正電勢，N區(qū)帶負電勢，被內電場分里的空穴和電子在外回路中形成了電流。如此一來，光信息就轉換成了電信號，最終經由放大濾波電路和顯示屏得到被測目標的中波紅外圖像，光伏效應原理如下圖所示。
