利用消杂散光的偏振光技术提高光学读出红外成像检测灵敏度

在基于刀口滤波技术的光学读出的非制冷红外成像技术中,光学元件的反射会在CCD靶面引入杂光光斑,使得检测到的光强信号中FPA的像所占比例降低,因此降低了光学检测灵敏度。采用偏振光学读出系统,即在光路中添加偏振片、四分之一波片,利用对透过光和反射光的偏振方向有选择的偏振分光棱镜代替原有分光棱镜,用偏振光原理消除光路中光学元件的反射杂散光,使FPA像在CCD靶面接收到的光强中所占比例大幅度增加,进而提高光学检测灵敏度。偏振光路检测实验结果显示,检测灵敏度比非偏光实验提高了约47%,与理论分析值一致。     

二极管非制冷红外探测器及其读出电路设计

针对非制冷红外技术的低成本高性能应用,提出了基于SOI的二极管红外探测器及其读出电路的集成设计方案。阐述了二极管非制冷红外探测器的基本原理和工艺实现。对探测器的电学特性进行理论推导,得出读出电路的设计指标。采用连续时间自稳零电路结构实现探测器输出信号的低噪声低失调放大,采用级联滤波器以减弱开关非理想因素的影响,并采用片内电容采样保持,使得I/O引脚数较少,从而减小版图面积。采用spectre工具进行仿真,在CSMC 0.5 m 2P3M CMOS工艺下实现。结果表明:读出电路性能良好,闭环增益为65.8 dB,等效输入噪声谱密度为450 nV/Hz,等效输入失调电压100 V以内,功耗为5 mW,能实现探测器信号的准确读出。     

超低像素非制冷红外焦平面阵列热成像技术的研究

介绍一种超低像素非制冷红外焦平面成像技术,该技术利用32×32或64×64红外焦平面阵列,在10～20米距离内,120°角的扇形立体空间范围内,对不同的动态发热源进行热成像处理,利用处理后的图像及占空比用于安防、汽车、空调、节能及物联网等领域,该技术打破了常规红外热成像仪的使用模式,大大降低了它的价格与体积,拓展了使用范围及产业化的领域。     

基于三维集成的红外焦平面阵列技术

随着像素单元越来越小、阵列规模越来越大、帧频越来越快,传统的IRFPA面临很大的集成技术发展瓶颈。基于三维集成的红外焦平面阵列(3D-IRFPA)通过堆叠芯片集成了A/D转换器、数字信号处理器、存储器等模块,可突破像元面积、阵列规模、帧频等瓶颈,实现探测器更强大的功能和更高的性能。本文介绍了3D-IRFPA技术的结构原理、优势、面临的挑战,以及最新技术进展。     

红外焦平面阵列串音测试技术研究

介绍了基于网络的红外焦平面阵列串音测试系统的设计,详细阐述了网络控制、精密位移、精确调焦、器件最佳工作点调整、系统噪声降低的原理和实现方法.     

红外焦平面阵列非均匀性校正精度的研究

定标校正法是目前人们实际使用较多的一种红外焦平面阵列非均匀性校正方法。该方法采用的算法简单,易于用硬件实时实现,但也存在校正精度低的缺点,针对这一不足,首先通过实验得到了红外焦平面探测器的实际非线性响应曲线,然后在此基础上进一步分析了定标点的数量及选取对红外焦平面阵列非均匀性校正精度的影响,为提高定标校正法的校正精度提供了依据。     

MCT technology challenges for mass production

Second generation infrared (IR) detectors are now mature at the production level. These detectors are mostly based on HgCdTe (MCT) materials technology. The main second generation detectors at the mass production level are the 288 4 long wave length for most of the European forward-looking infrared (FLIR) and the 480 6 long wave length for the U.S. Army SADA applications. As far as the 288 4 is concerned, SOFRADIR has delivered more than 3000 units already and the market is estimated to be 15,000 units at least! The market is also very large for SADA II units and SOFRADIR has produced them since the end of 1999. Thus, SOFRADIR produces large quantities of mercury cadmium telluride (MCT) detectors and has a unique experience for MCT detectors in mass production. MCT materials technology challenges for mass production concern the main following issues: Quality and reproducibility, MCT wafer size increase, array yield level increase, and the collective manufacturing approach. These issues are discussed in detail in this paper as well as future trends.     

非制冷红外探测器用VO_x薄膜的制备

介绍了一种采用反应溅射工艺 ,通过控制不同气氛的分布制备VOx 薄膜的方法 ,并制备出电阻温度系数 (TCR)优于 - 2 %的非制冷红外探测器用VOx 薄膜。其XPS、XRD分析结果表明 ,薄膜的生长情况与制备工艺条件有密切关系。     

红外焦平面阵列非均匀性自适应校正算法研究

在分析红外焦平面阵列非均匀性校正现行算法的基础上,提出了一种具有自适应性能的新算法。该算法以小波变换中的滤波器理论为基础,通过将图像序列在时间域的尺度分解和相庆统计量计算,获得在红外焦平面校正中起影响的偏置和增益系数。模拟实验结果验证了其有效性和先进性。     

红外焦平面阵列非线性响应的分析和计算

分析了导致红外焦平面阵列响应非线性的各种因素;并以HgCdTe红外焦平面阵列为例,以量子效率与入射光子波长的相关性为基础,计算了在准理想条件下探测器响应的非线性量;结合非均匀性校正,计算了在给定区间定标后的非线性大小;还对实际应用中一例非线性响应所导致的焦平面阵列的非均匀性剩余误差进行了解释。