红外器件（Infrared Devices）利用红外线的一些特性来完成某种功能，主要包括红外辐射和红外探测。红外辐射器能够发射相干或非相干的红外辐射信号。其中，相干红外辐射器或称为红外激光器，能在一个小的带宽范围内产生一个非常高的红外光谱强度，有望在空间光通信和光纤通信系统、高灵敏度气体传感器以及高分辨率光谱等领域得到广泛应用。1964 年制得了首个铅盐红外激光器。目前，采用IV-VI族材料，如硒化铅（PbSe）、碲化铅（PbTe）制作的红外激光器的覆益波段为3~30μm，通常需要在200K 以下工作，这种红外激光器已经在高分辨光谱中得到应用。近年来，还出现了采用Ⅲ-V族材料和多元化合物如碲镉汞（HgCdTe） 等制作的红外激光器。目前相关的研究主要致力于提高激光器的输出功率和工作温度，包括利用如应变、量子阱、超晶格等能带结构调控技术来提高器件的工作温度。此外，1971 年首次提出了通过量子阱子带间跃迁的方式实现红外激光器的概念，其发光来源于半导体异质结中导带（或价带）能级上分立的子能带间的电子跃迁。1994年这种量子级联激光器 （Quantum Cascade Lasers)展现在世人面前。它利用量子阱中能级的分离来产生激光跃迁，器件的有源层由许多量子阱串联构成，使得一个单一电子能产生多个光子。目前，量子级联激光器在增大输出功率、提高工作温度 等方面具有不俗表现。非相干红外辐射器通常采用二极管结构。当二极管处于正偏时，空穴和电子分别注入p区和n区，之后发生复合产生红外辐射；当二极管处于反偏时，发光有源层的载流子浓度降低，器件的黑体辐射被关闭，这样就能够使其具有低于背景红外辐射的特性。因此，这种二极管结构的红外发光器件具有对温度进行模拟使其低于或高于周围环境的能力，可用作校准红外热像仪的参考辐射源。

红外探测器通过把所接收的红外辐射转换成其他物理量来获取所需信息。它最早可以追溯到 17 世纪，威廉•赫歇耳 （Wihelm Herschel）利用水银温度计发现了可见光红色波段外的辐射。此后，众多探测器和温度计一样都利用热效应进行探测。热探测器具有在室温下工作、成本低廉的优点，但是其存在不够灵敏和反应迟缓的缺点，这使得光子探测器被发明并得到了广泛研究和快速发展。光子探测器利用的是光电效应，它非常灵敏并能做到快速响应，但通常需要在低温下工作。在光子探测器中，入射的红外辐射被半导体材料吸收，使得其自由载流子浓度发生变化，通过对这个变化量进行测量从而实现探测。目前，