赤外線は、可視光の赤よりも波長が長い（周波数が低い）光で、光や電波と同じく、電磁波の1つです。従って、空間を光速で伝搬する電気と磁気の波であり、また量子的には電磁気力を媒介する素粒子です。赤外線など光・電波の波動性と粒子性は、主に、媒質中を伝搬する時は波の性質、放射、吸収など物質と相互作用する時は粒子の性質が顕われると考えることでほぼ正しい理解になっていると思います。
　赤外線は、近年、赤外検出器や光学素子の性能向上、小型化、低価格化によって、その利用が、急速に増えており、さまざまな応用の可能性が広がっています。赤外線の科学的な理解に基づいて、その特性を踏まえることにより、技術の革新がさらに進むものと考えています。
　本講演では、今後のより高度な利用、新しい応用を切り拓くために必要となる、赤外線の科学・技術の基礎を説明します。主な話題は、以下の通りです。

　･赤外線研究開発の歴史
　･赤外線の分類、性質と特徴　赤外線とテラヘルツ
　･赤外線の熱放射と光源
　･赤外線の伝搬、大気減衰、赤外線透過材料
　･赤外線の検出材料と検出法
　･検出器の感度、雑音、性能指標
　･赤外線の計測法と応用例　分光、撮像、ハイパースペクトルイメージング

　地上においては環境からの赤外線輻射に囲まれているため、赤外線を検出し、計測を行おうとする場合には測ろうとする対象からの赤外線以外の赤外線も検出器に入ってきます。また、検出器の雑音も可視光用の検出器に比べ大きくなりがちです。
　本講演では赤外線計測で問題となる赤外線放射元や検出器の感度、雑音などの表現方法を解説し、赤外線センサの性能評価法を説明します。また、どのように赤外線放射が計測されるのか実際の状況での定式化を行います。測光、分光やイメージング等のパッシブセンシングとともに、レーザー光等を使ったアクティブセンシングにおける赤外線計測の応用例についても学びます。主に直接検出技術について扱いますが、ヘテロダイン検出についてもレーザー光を使ったアクティブセンシングの例をとって解説します。

　近年、赤外線サーモグラフィ装置は小型・軽量化と操作性の向上が進み、価格も安価になり急速に普及しつつあります。
　本講演では、赤外線サーモグラフィ装置の原理と特徴、様々な産業分野での応用と特に最近注目されている保全分野での赤外線サーモグラフィの適用について、具体的なアプリケーション事例と一部実演を交えながら説明いたします。また、2016年より(一社)日本非破壊検査協会が開始したISO 18436 -7に基づく機械状態監視診断技術者（サーモグラフィ）資格認証制度についても紹介いたします。

　赤外線の歴史は、1800年W. Herschel（英）が発見したことから始まり、その後多くの研究がなされ、現在では広い分野でその技術が応用されている。その一つに赤外線カメラがあり、「全ての物体からは、その温度に関係付けられるエネルギー（プランクの放射則）の赤外線が放射される」という原理から、その赤外線を画像化する暗視カメラや、定量化し温度計測カメラなどに利用されている。
　近年、非冷却二次元赤外線センサ（UFPA）が開発され、MEMS技術の向上などにより、狭ピッチ･多画素化、高性能化、低価格化が進み、赤外線カメラの様々な分野で利用が拡大している。その種類は使用目的により、保守保全用ハンディタイプ型、研究開発用高性能多機能型、特殊計測用光学フィルタ内蔵型、計測システム用固定設置型など多岐にわたる。
本稿では、赤外線機器の最近の話題や動向について紹介する。

　赤外透過材料に関し、どのような物質が赤外透過可能なのかこの波長域での光吸収と透過の関連を分子振動特性から考察し、赤外透過特性のよい材料を作るためにはどのような化合物が適切かを予想する。また、予想される化合物から作られる赤外透過ガラスはどのような組成系となるのかこれまでの研究事例などから酸化物ガラス、カルコゲナイドガラス、フッ化物ガラスなど、いくつかの具体例を紹介する。これらのガラスの製法や特徴的な物性から、光学素子としての実用性などについて考察する。また、波長1～2μmの近赤外領域における光学ガラスの光学物性についても解説する。

　情報化が進んだ現代においては、情報収集能力は安全保障に大きく影響を与え、如何に有益な情報を収集できるかが重要になっています。赤外線技術は情報収集に多大な貢献をしており、今後も我が国の安全保障において重要な役割を果たしていくと考えられます。
　本講演では、「防衛分野における赤外線技術」と題し、安全保障の重要な役割を担う防衛分野において、実際にどのように赤外線技術が活用されているかについて、防衛分野における赤外線技術の特徴や技術動向、民生技術との係わり、諸外国の状況などをまじえながら、実際に防衛装備庁において実施した研究例を紹介しつつ、防衛分野における赤外線技術について述べていきたいと思います。
　なお、本講演資料は、昨年の同講演題目と重複する内容があります旨ご容赦願います。

1980年代半ば以降、半導体レーザー励起固体レーザー（DPSSL）研究が盛んとなった事に刺激され、DPSSLをライダーなど環境計測にも展開する動きが盛んとなった。ただ、生活する空間にレーザー光を照射するため目に安全な波長のレーザー、すなわちアイセーフレーザーが重要となった。当初は米国を中心に波長2µmに至るTm,やHoを発光中心としたレーザー開発が進んだが、我が国では光通信の進展に合わせ波長1.5µm帯のErを用いたレーザー開発に注目が集まった。一方、これらTm, Ho, またはErによる固体レーザーに比較し、小型高効率化・高出力化に優れた波長1µm帯のレーザーを利用し非線形波長変換で、これらアイセーフを目指す動きもあった。しかし、当時は中赤外光発生が望める非線形光学結晶と言ってもKTP, KTA、さらに半導体系材料が提案されていたが、制約が多く、光パラメトリック発生（OPO）や差周波発生（DFG）の性能は低かった。ただ、最近になり、擬似位相整合（QPM）による非線形波長変換デバイス特性が飛躍的に向上し、さらに励起光源である1µmジャイアントパルス・レーザーの性能も飛躍的に向上した。本講演では、アイセーフレーザーに関し歴史的なオーバービューの後、最近の非線形光学波長変換を用いたアイセーフ光の発生、さらには検出までを含めて紹介したい。

　赤外線の中でも可視光に近い近赤外線は、農産物や食品の検査や品質評価に広く使われています。果実の収穫適期の判定、穀物や野菜の品質評価、異物検出・同定など様々な計測を迅速、かつ非破壊で行えることが大きな利点です。一方、近赤外スペクトルはピークの幅が広く、複雑な形状をしているため、1波長での値（吸光度）から特定成分の同定や定量を直接行うことができず、スペクトル全体の形状と化学成分の情報を結びつけるための多変量解析が必要となります。
　本講演では、主に近赤外領域の光を扱い、食品や農産物への応用事例を紹介しつつ、化学成分とスペクトルをつなぐ多変量解析の基礎的知識やポイントを解説します。