用MATLAB和数值逼近方法实现费米函数的简捷计算

介绍了一种利用MATLAB和数值逼近理论计算费米函数的简捷方法.计算结果的误差在10~(-6)数量级,甚至可以更高.与其他方法相比,该方法具有精度高、使用便捷和速度快等优点.  

红外焦平面探测器测试数据的校正

针对红外焦平面探测器现有测试方法的不足,讨论了像元辐射通量的校正方法,推导的校正公式具有相当高的精度,适用于不同规格的圆形冷屏探测器.介绍了凝视红外焦平面探测器测试数据的校正研究,对Sofradir中波320×256探测器的输出信号数据进行了校正,并对校正结果进行了讨论.校正因子与真实解(数值解)十分接近,66个数据的平均相对误差为0.04%.校正后的曲线十分平直,信号的非均匀性有较大改善,由校正前的3.27%下降到1.33%,响应信号的平均值有所提高.为了真实地反映探测器的性能参数,特别是非均匀性,需要对像元辐射通量进行校正.  

圆形冷屏下红外焦平面探测器光敏元立体角的计算及其成像仿真

给出了圆形冷屏限制下红外焦平面器件任一光敏元立体角的数学模型,该模型由非线性方程组描述,通常,难以求出相应的解析解.以320×256面阵器件为例介绍了一种数值求解方法,即先从面阵中选取若干光敏元作为采样点,用SolidWorks三维实体造型软件求出这些光敏元对应的若干几何参数,再用MATLAB做样条插值计算,求出任一点处光敏元的立体角数值.将这些立体角的相对值投影到0～255的整数值范围,可以得到一张伪灰度图,该图反映了理想情况下面阵器件对均匀面源黑体的成像效果.  

红外焦平面探测器性能参数测量中g因子的计算

介绍了红外焦平面探测器性能参数测量中g因子的计算公式。分析并推导出了在理想相对光谱响应情况下,光子探测器及热探测器在受到器件窗口材料所限时g因子的计算公式。举例说明了光子探测器在理想相对光谱响应情况下g因子的计算结果,并与通过实际光谱相对响应计算得到的g因子值进行了比较,它们之间的典型偏差小于5%。因此在一般的红外焦平面器件性能参数测量中,可以通过用理想情况下的g因子值取代实际情况下的g因子值来计算峰值探测率等参数。这种方法相对简单和快捷,且不需要进行实际的相对光谱响应测量。  

用MATLAB和打靶法实现平面PN结一维泊松方程的简捷计算

对泊松方程有效地进行数值计算是PN结电荷分布与静电势之间关系分析的一个基本问题。介绍了一种利用MATLAB和打靶法求解平面PN结一维泊松方程的简捷方法。该方法的计算结果与有限差分法吻合得很好，并具有编程简单、使用方便的特点。  

用MATLAB和样条函数拟合红外探测器相对光谱响应曲线

以长波HgCdTe和中波InSb红外探测器相对光谱响应的测试数据为例，介绍了用MATLAB提供的样条函数例如三次样条函数、B样条函数拟合相对光谱响应曲线的方法。这种方法具有实现容易、使用快捷、精度较高等特点。给出了MAT—LAB程序。该方法也可以用于红外系统其他参数类似测试数据的拟合及插值计算。  

用MATLAB实现普朗克函数积分的快捷计算

普朗克函数在不少红外计算中具有重要作用.为了得到黑体源在某一波段内的辐射总量,需要对普朗克函数做积分.除了0～∞波段,该积分并没有解析解.有多种计算普朗克函数积分的方法,但其中最快捷的途径可能是用MATLAB.通过选择合适的MATLAB数值积分函数和方法,容易得到精度为10-6甚至更高精度的普朗克函数光谱积分结果.  

论碲镉汞光电二极管的暗电流(下)

对于工作在1～30 μm波段的各种红外光电探测器来说,碲镉汞(MercuryCadmium Telluride,MCT)已经成为最重要的一种半导体材料.为了获得最优的性能,MCT探测器的暗电流必须降至最小.主要根据近年来的部分英文文献,从基本概念入手,介绍了有关MCT光电二极管暗电流研究的发展情况,并讨论了对于MCT光电二极管暗电流有关问题的理解和体会.  

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏效率

在制冷型红外成像系统中，冷屏具有定义视场角大小、限制杂散光辐射的作用．冷屏有各种孔径形状，但是冷屏效率的计算无解析公式，一般需要用数值方法求解．介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算简化的圆形冷屏结构、冷屏效率的一种途径．基于三维空间中的方向数概念，首先利用MATLAB命令生成冷屏区域内的随机点，再赋予该点一组随机方向数，获得一条随机直线方程；根据镜面反射的性质及解析几何公式，追踪该直线在冷屏上的反射光线并判断它是否落人探测器芯片区域，由此可以确定冷屏效率．方法具有编程简单、方便实用等特点．  

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏内壁表面辐射光线在探测器芯片上的分布状态

以圆形冷屏中的640×512面阵器件为例,基于几何光学的基本原理,将冷屏内壁表面辐射抽象为一定数量、可用MATLAB随机产生的几何光线.追踪这些光线的去向,统计出其中直接投射、或者经过一次反射后落入探测器各光敏元的光线数量,通过直方图、散落点图等途径分析冷屏内壁表面辐射光线在探测器芯片上的分布状态.