多元红外探测器元内均匀性扫描测试系统

针对多元红外探测器元内均匀性参数测试需求,研究开发了一套红外小光点扫描测试系统,主要由红外点光源汇聚成像光学系统、视觉辅助对准系统和精密六自由度扫描工作台以及数据采集与处理系统构成.该系统获得了高质量微米尺度的红外小光点,可精确实现小光点与探测器的感光面的对准,并自动完成多元红外探测器各个元元内均匀性的测试.针对某型号探测器的测试实验表明,该系统具有高的测试效率,较好的测量少度和稳定性.     

多元红外探测器综合性能参数自动测试系统

针对多元红外探测器过程质量控制和批量检测需求,研究开发了一套多元红外探测器综合性能参数自动测试系统,系统整体噪声水平<2mV,通道增益一致性优于1.60%,实现了动态阻抗、探测率、电压/电流响应率、I-V曲线、启动时间、续冷时间、元间均匀性等参数的全自动测试.针对某型号探测器的测量实验表明,该测试系统具有较好的测量精度和稳定性.     

CdS紫外探测器芯片的制备研究

针对紫外探测器在紫外-红外双色探测器中的工程化应用需求,开展了Pt/CdS肖特基紫外探测器研究,通过对CdS晶片表面处理工艺、Pt电极制备及紫外芯片退火等关键技术进行优化研究,并对Pt/CdS肖特基紫外探测器性能进行测试分析.测试结果表明:Pt/CdS肖特基紫外探测器在0.3～0.5μm下响应率大于0.2 A/W,对3...     

不同结构长波红外探测器组件的MTF分析

红外探测器组件作为目标探测和成像系统的核心器件,其空间分辨能力直接影响着探测系统的成像质量.评估探测器组件空间分辨能力时,常使用调制传递函数(MTF),而不同的探测器组件结构与其MTF直接相关.介绍了一套弥散斑直径为30μm的红外小光点测试系统,采用扫描狭缝法测试不同结构红外探测器组件的MTF.测试结果表明叠层电极结构侧面存在的光响应会导致线扩散函数(LSF)展宽和次峰等现象,从而造成探测器组件MTF下降,同时0.17 mm和0.30 mm两种芯片和滤光片间距对于探测器组件MTF的影响甚微,该结果为红外探测器组件杂光抑制设计提供了参考.     

一种InP/InGaAs PIN光电探测器芯片的设计与制作

In Ga As/In P PIN型光电探测器具有低暗电流、高灵敏度和响应速度快的特性,且能够吸收1-1.7μm红外波段光辐射,因此广泛应用于光纤通信系统。该文设计了一种平面型In Ga As/In P PIN光电探测器芯片,重点介绍了该芯片的外延结构与芯片加工工艺,并对芯片参数进行了测试。     

热释电红外探测器PZT晶片粘接质量控制

热释电红外探测器芯片研制中,晶片粘接是芯片研制中的关键工艺之一。本文详细论述了粘接胶的选择依据及晶片粘接质量控制。确定了适合器件研制的粘接胶和粘胶工艺流程。对粘接中出现的问题及解决办法进行了讨论。研制出了完全能满足器件工艺要求的热释电探测器PZT晶片。     

8～12μm光导多元红外探测器的研制

８～１２μｍ光导多元红外探测器的研制王东（航天工业总公司８３５８所天津３００１９２）长波碲镉汞多元红外探测器可广泛用于精确制导、红外成象、卫星遥感等领域。本文通过对光导红外探测器的基本理论进行分析，总结出获得高性能红外探测器所需ＭＣＴ晶片参数指标，并...     

多元红外探测器元内均匀性测试路径规划方法

针对多元红外探测器测试,提出了一种基于单元响应信号强度分布带中心线探测的元内均匀性自动测试扫描路径规划方法.利用精密六自由度移动台带动探测器敏感面,使红外小光点对其 做二维扫描,可得到有标记元的输出信号强度二维带状分布图,该分布带的中心线方向即为被测元的长度分布方向.结合探测器敏感面的设计尺寸和元间几何拓扑关系.可实现各个元内均匀性自动测试扫描路径的规划,从而有效提高多元红外探测器元内均匀性测试的效率和准确性.     

高灵敏度II类超晶格长波红外探测系统研究

以Ⅱ类超晶格320×256长波红外探测器为核心部件,开发了一套高灵敏度长波红外探测系统.介绍了Ⅱ类超晶格红外探测器的技术指标及系统的主要结构和工作方式.为充分发挥该红外探测器的灵敏度,设计了高灵敏度信息获取系统,并介绍了该信息获取系统的软硬件设计.该信息获取系统采用了自适应信号调理技术,以降低信息获取噪声,提升探测系统的灵敏度和动态范围.最后对整套长波红外探测系统开展了信息获取噪声测试、系统性能测试及外场成像实验.实验结果表明:长波红外探测系统的信息获取噪声低至0. 065 m V,系统的噪声等效温差(NETD)达到19. 6 m K,黑体探测率为7. 72×10~(10),外场成像质量良好,图像细节清晰,对比度高.该长波红外探测系统有利于推动Ⅱ类超晶格红外探测器在高灵敏度长波红外遥感探测中的应用.     

基于nA级电流信号的多通道高精度采集系统设计

在大气成份和含量探测的傅里叶变换光谱探测技术中,红外探测器输出的电流信号一般极其微弱。本文针对电流信号频率为kHz级、电流强度在nA级的多元型红外探测器,通过分析系统噪声来源,选取高精度、低噪声的精密集成运算放大器,合理选取电路参数,设计了一种多通道微弱电流信号高精度采集电路。通过对电路性能进行分析,结果表明,该系统可以精确采集到nA级的1 kHz微弱电流信号,系统的噪声低,满足设计要求。     

基于FPGA的实时红外图像处理方法研究

随着计算机、集成电路等技术的飞速发展,红外图像处理无论在算法、结构上,还是在应用以及普及程度上都取得了长足的进展。本文在深入分析各种数字图像处理方法的基础上,采用了一种新的中值算法对传统红外图像处理方法进行了改进,有效地改善了数据的处理结果并明显降低了系统逻辑资源的占用。此外,还通过FPGA板卡对本算法其进行验证。实验结果表明,本系统设计的算法能够很好地完成大容量数据流的实时处理,达到了预期的设计目标。     

长波碲镉汞集成偏振探测器的设计

红外探测器已经得到了广泛的应用,近年来,对红外探测器的探测、识别能力提出了更高的要求,迫切需要红外探测器进行创新发展。随着微电子工艺的快速进步,使多种功能的芯片集成在红外探测器上成为可能,也为红外探测器进行创新提供了基础。本文介绍了偏振探测功能在长波碲镉汞探测器上的集成设计、相应的设计验证结果以及成像试验情况,这些工作的介绍为集成红外探测器的开发提供了良好的借鉴。     

Integrated optical-controlled diamond sensors

The review gives an idea about a special class of solid-state high-technology external field sensors based on diamond microstructures with optically active defects. Several types of such devices, including magnetometers, electrometers, and thermometers, are considered, which represent quantum chips containing a sensitive element (diamond structure), control and measurement units (laser, microwave signal source, and detector), and an interface of the interaction between them. The functional characteristics of the sensors determining the sphere of their application are described.     

多元HgCdTe线列探测器的同步辐射形貌术分析

利用同步辐射拍摄了长波光导多元HgCdTe探测器芯片的高分辨率的白光形貌相,观察到多元线列器件探测元中明显存在晶格应变区、亚晶界、滑移面等缺陷.实验结果表明:多元线列器件探测元的性能与其光敏区HgCdTe材料中的晶体缺陷密切相关,器件工艺对HgCdTe晶片的应力状态有极大的影响,器件工艺对材料的应力作用可从多元器件探测元晶格的完整性反映出来.     

用于InSb探测器芯片的激光划片工艺方案简析

针对InSb探测器芯片,基于紫外皮秒激光器搭建了定制化的光学平台和振镜系统。通过固定激光脉冲的重复频率,探讨了低能量多刀数以及高能量少刀数等工艺条件,获得了适合InSb探测器芯片激光划片的工艺条件。结果表明,热影响与崩边情况均可满足项目要求。     

缩小步进投影光刻机在碲镉汞红外探测器芯片工艺中的应用

光刻是制备碲镉汞红外探测器芯片过程中非常关键的工艺。目前绝大部分碲镉汞芯片制备都是使用接触式光刻技术,但是在曝光面型起伏较大的芯片时工艺均匀性较差,并且掩膜在与芯片接触时容易损伤芯片。针对接触式光刻的这些缺点,利用尼康公司生产的缩小步进投影光刻机开发了用于碲镉汞芯片的步进式投影曝光工艺。对设备的硬件和软件均进行了小幅修改和设置,使其适用于碲镉汞芯片。经过调试后,缩小步进投影光刻机在某些面型起伏较大的芯片上取得了更好的曝光效果,光刻图形的一致性得到了提升。实验结果表明,缩小步进投影光刻技术能够提高碲镉汞芯片的光刻质量,并在一定程度上改善了芯片制备工艺。     

脉宽及重频对HgCdTe探测器损伤阈值影响分析

为了研究脉宽及重频对HgCdTe探测器损伤阈值影响,采用有限元法对HgCdTe红外探测器进行2维建模,以及激光辐照探测器温度场的仿真,得到了波段内外脉宽从10ns~1000ns的单脉冲激光损伤阈值。由于采用实验测定所有脉宽激光损伤阈值的办法不现实,故通过仿真计算,给出了从ns~μs量级不同激光脉宽的单脉冲探测器损伤阈值公式。结果表明,波段外单脉冲损伤阈值为9MW/cm2~0.9MW/cm2,波段内为150MW/cm2~15MW/cm2,并且探测器单脉冲损伤阈值与激光脉冲宽度呈负指数关系;当采用重频激光辐照探测器时,在相同的重复频率下,因长脉冲激光比窄脉冲宽激的脉冲间隔小,故长脉冲激光辐照时更容易出现温度积累效应,从而出现大面积损伤。这为进一步研究探测器的热应力场热弹性波和激光防护等提供了重要的理论分析依据。     

Decorrelating detectors for quasi-synchronous CDMA

To date, two forms of spread spectrum code division multiple access (CDMA) have been considered in the literature. Either synchronous CDMA, where all users are both chip and bit synchronized relative to each other, or asynchronous CDMA, where all users are neither chip nor bit synchronized relative to each other. Between these two extremes lies quasi-synchronous CDMA (QS-CDMA) where users are not chip synchronized but are approximately bit synchronized. Quasi-synchronous CDMA arises in microcell systems where the combined propagation time and delay spread produces a variation in the round trip delay time limited to a few chips.Detection of QS-CDMA at the base station is considered. It is shown that memoryless detection can be achieved by appending blank chips to the user's spreading codes.Two decorrelating detectors are proposed and analyzed. The first uses a matched filter bank to produce a discrete time signal, and the second uses a single oversampling integrate-and-dump filter to produce a discrete time signal. For the first detector, each matched filter is synchronized to its respective user, and for the second detector, the integrate-and-dump filter is synchronized to the base station transmissions. The performance of the two detectors is shown to be approximately equal provided the integrate-and-dump filter is sampled at least two times the chip rate.     

Low-power chip-to-chip communication circuits

Low-power chip-to-chip communication circuits for CMOS digital chips using the current-mode approach are presented. The circuits are based on the use of current direction to represent the logic values and stabilisation of the potential of communicating pads. Measurement results reveal that a power saving of 40 times is achievable     

晶圆级封装非制冷大面阵红外探测器应用分析

红外成像系统已经应用到军事和民用领域多年,但一直没得到广泛应用,主要原因是其分辨率低、成本高、工艺不稳定和技术门槛高等。解决这些问题需要从传感器工艺、探测器封装、红外图像处理芯片等方面加以改进。红外技术未来会朝低成本、专用处理芯片、高分辨率等方向发展。目前,国内厂商陆续推出了晶圆级封装(Wafer-Level Package,WLP)、高分辨率探测器和专用图像处理芯片等方面的新产品。但采用这些新器件的红外成像系统却没有得到相应的研究。本文主要基于烟台艾睿光电科技有限公司新推出的晶圆级封装的1280×1024元红外探测器以及专用图像处理芯片的实际应用,在系统架构、结构散热、成像算法等方面对由新器件构建的红外成像系统进行了验证分析。