红外波段介于可见光和微波之间。覆盖大约0.7微米到1毫米,跨越五个数量级。
在不同学科的研究领域中为了不同的研究目的,红外波长区间划分有不同的标准。国际照明委员会(CIE)推荐将红外波段分成IR-A(0.7~1.4微米)、IR-B(1.4~3微米)和IR-C(3~1000微米)三个区间,波长在0.7~1.4微米属于近红外区,1.4~3微米属于中红外区,3微米以上至1000微米(即1毫米)属于远红外区。而一般根据光探测器的响应情况则认为1~3微米为短波长红外区(short-wavelength infrared,SWIR),3~5微米为中波长红外区(medium-wavelength infrared,MWIR),5微米以上为远红外区。其中,100微米至1毫米由于其工作频率处于太赫兹波段(0.3~3太赫),所以又称为太赫兹辐射。另外在军事科学、天文学和医学等研究领域根据自身的特点,对红外波长的划分也有其各自的通用标准。
已发展出多种红外激光器,如稀土离子固体激光器(Nd:YAG等)、CO2激光器、半导体激光器、掺铒光纤激光器、量子级联激光器(quantum cascade laser)、铅盐激光器、自由电子激光器等,还可用非线性差频、光参量产生等过程获得红外激光辐射。
由于红外激光具有不可见等特性,很多材料在不同的红外波段具有特殊的性质,所以红外激光被广泛应用于军事和民用。在军事方面,各种红外激光可以用于从目标获取到目标跟踪、情报、监视和侦察等。这些类型的红外激光器提供了不可见的泛光和激光束传输,以协助夜间操作,与夜视设备一起使用,增强夜间战场的能见度。如工作波段在3~5微米以及8~12微米的红外激光处于大气窗口,被广泛用于电磁对抗等重要军事应用领域。红外激光的民用用途包括通信、光谱学、执法、安全和制造等方面。切割、焊接、扫描、测距等是红外激光器的一些典型应用。特别是红外高功率激光器,已被广泛应用于激光精密加工和制造等工业领域。在环境和大气科学研究方面,由于多种分子,如二氧化碳、甲烷和氧气等气体分子,主要吸收峰一般处于红外和中红外波段,红外激光雷达也已成为相应大气成分检测等学科研究的热点。此外,太赫兹波段激光由于其具有较强的材料穿透性,被广泛用于安全检查等领域。
由于人体反应系统对肉眼看不见的辐射没有反应,红外高功率激光会对眼睛等造成严重的损伤。值得一提的是,对于工作波长长于1.4微米的激光,由于可以被角膜和晶状体强烈吸收,进入视网膜的激光强度显著减弱。虽然被称为人眼安全的激光,但是在较高功率情况下仍然可以对眼睛造成不可修复的损害。