红外发光二极管辐射强度的测量

本文描述了红外发光二极管(LED)的概况,介绍了适用的热电型和光电型两种光探测器,指出了各自的优缺点及基本测量公式,重点阐述了红外LED辐射强度测量的方法及公式。最后针对现行的测量标准提出了三点建议。特别需要指出的是,用热电型光探测器测量LED的辐射强度是LED业界首次提出的方法。     

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.     

平面PN结InSb红外焦平面探测器的研究

研究了基于Be离子注入技术的平面型和Cd扩散技术的台面型锑化铟红外焦平面阵列（IRFPA）探测器芯片工艺流程。并进行了芯片I－V、成像结果等对比测试,Be离子注入平面型器件和扩散台面型芯片的性能水平相当,具备一定的工程应用水平。     

热电红外探测器

早期的红外探测器主要用于科学实验和军事检测方面。但是,随着低成本探测器的出现,在工业和民用上的应用不断扩大。本文主要叙述适用于侵入探测系统、红外辐射测量技术以及其它类似应用的低成本陶瓷热电红外探测器的结构及其性能 一、器件结构 陶瓷热电红外探测器是由红外敏感元件、低噪声阻抗匹配电路和红外窗构成。这些元件是装在一个TO-5型密封外壳     

平面型24元InGaAs短波红外探测器

设计了带有保护环结构的平面型24×1 InGaAs线列短波红外探测器,利用n-i-n+型InP/Ino.53Gao.47As/InP外延材料闭管扩散制备了平面型探测器.LBIC测试显示光敏元没有明显扩大,保护环起到了有效的隔离效果;I-V测试表明器件的优值因子R0A约4.2×106Ω·cm2,在-0.1 V反向偏压下的...     

基于光波元件分析仪的红外探测器S参数校准技术

为了消除基于光波元件分析仪的红外探 测器S参数测量中系统误差和电光调制器对测量结果的影响,提出了一种基 于12项误差系数的校准方法。在对电光调制器和红外探测 器的S参数进行建模的基础上,构建了测量系统的数据流图,并推 导出了红外探测器的S参数校准公式。在10 MHz~20 GHz范围 内对红外探测器的S21参数进行了测量。本 文算法所得的数据与经过计量的 N4375D型分析仪所测得的数据的皮尔逊积矩相关系数为0.997。结果表明,数据吻 合良好,进而验证了本文算法的正确性。     

不同偏压下红外探测器噪声测试系统的设计

热敏电阻型红外探测器是红外地球敏感器的核心元件,其质量决定整个卫星姿态测量精度。热敏电阻型红外探测器元件制造过程工艺复杂,技术难点大。由于该类器件的失效主要表现为噪声失效,因此,需要研究新的噪声测试方法来剔除失效器件。针对以锰钴镍氧化物作为灵敏元的红外探测器的特点,在分析其噪声模型的基础上,研究了不同偏压下噪声测试方法,并提出了相应测试系统的设计方案。通过测试验证,该系统本底噪声小于100 nV/Hz1/2,测试精度也满足要求,可以利用该测试方法进一步剔除存在疑点的探测器,提高红外探测器筛选有效性。该系统将为热敏电阻型红外探测器不同偏压下噪声筛选提供实验平台,并为进一步分析和研究不同偏压下噪声变化机理的研究奠定了基础。     

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。     

TDI型红外探测器空间校正方法的设计与实现

时间延迟积分(TDI)型红外探测器作为第二代红外探测器,具有更高的温度灵敏度和更大的扫描成像视场.和面阵成像探测器相比,TDI型红外探测器必须在装置中加入扫描机构进行扫描成像,由于TDI型红外探测器光敏元在空间的位置交错排列,为了保证奇偶像元对同一目标成像,这就涉及到扫描方向与探测器奇偶像元空间匹配的问题.以480×6红外探测器为例,详细介绍了TDI型红外探测器光敏元的排列结构、工作方式以及空间校正的原理,给出了空间校正的算法和FPGA实现方法,并通过仿真和实验验证了方法的正确性.     

一种二极管型红外热探测器热学参数的电学等效测 试方法

红外热探测器的热学参数包括热容、热导、热响应时间,反应了结构信息和器件性能。精确有效地获得这些参数,对探测器的结构优化与性能评估具有指导意义。二极管型红外热探测器是红外热探测器的主要类型之一。基于二极管型红外热探测器的自热效应,提出了一种热学参数的电学等效测试方法,具有测量精度高且实现简单的特点。并对自制的一款二极管型红外焦平面阵列像元进行了测试,测试结果与理论分析相符,验证了方法的可行性。     

激光封口在非致冷型红外焦平面组件封装中的应用研究

与致冷型红外探测器相比,非致冷型红外探测器无需在系统中安装致冷装置,因此其尺寸较小、重量较 轻且功耗较低。为了完善非致冷型红外探测器排气后的封口工艺,并实现探测器组件的结构优化和高可靠性,提出了在高真空环境下利 用激光封口来封装非致冷型红外探测器的技术方案。试验表明,组件性能没有发生明显变化,满足工程化应用的要求。     

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.     

能同时探测可见光和红外的新探测器(下)

3.2 碲镉汞探测器在短波红外谱区的性能 适合敏感可见光的短波红外列阵探测器在短波红外谱区的性能也得到了测量.人们特地测量了这种探测器在0.9μm至3μm范围内的光谱响应.     

低暗电流高温工作碲镉汞红外探测器制备技术

报道了与传统的n-on-p结构相比具有更低暗电流的p+-on-n型碲镉汞红外探测器的研究进展。通过水平滑舟富碲液相外延生长的方法在碲锌镉衬底上原位生长In掺杂碲镉汞n型吸收层材料,然后再分别采用As离子注入技术和富汞垂直液相外延技生长技术实现了P型As外掺杂的p+-on-n型平面型和双层异质结台面型两种结构的芯片制备。碲镉汞探测器的主要缺点是需要低温制冷,期望碲镉汞探测器在不降低性能的前提下具有更高的工作温度(High Operating Temperature,HOT),成为红外探测器技术发展的主要方向。本文对基于标准的n-on-p(Hg空位)掺杂工艺及新研制的p-on-n型As离子注入及异质结制备技术的探测器进行了高温性能测试,测试结果表明采用p-on-n型的碲镉汞探测器能够实现更高的工作温度。     

基于热释电型红外气体探测器的原始信号探究

作为采用非色散分光红外吸收光谱(Non-dispersed Infrared, NDIR)原理的红外光谱气体分析仪的一个核心器件,热释电型红外气体探测器输出信号的特征与后级信号处理息息相关。基于PYS3228TC_G1G20热释电红外气体探测器在不同调制频率下对激励源和输出的原始信号的同步跟踪,深入分析了激励源与探测器输出信号之间的关系。通过这些实验,总结并得出了热释电型红外探测器的初始信号特征,为热释电型红外气体分析仪的信号处理提供了重要的理论参考。     

暗电流对短波红外偏振测量精度的影响

探测器暗电流及其测量不确定度是影响短波红外偏振测量仪器测量精度的最重要因素。首先,结合红外探测器的工作原理,分析并建立了暗电流影响下的红外探测系统噪声模型。根据分析结果设计实验获得短波红外探测器G5853-21暗电流与温度和反向偏压关系。然后,以分孔径偏振探测系统为例,推导了斯托克斯参数误差模型和偏振度误差模型。最后,重点分析空间环境应用背景下,针对暗电流影响的改进措施,提出了探测器精确温控的暗电流影响改进方案,并给出了短波红外探测器工作温度指标要求。结果表明:通过对探测器进行精确的温度控制以降低暗电流数值,可以将包含暗电流测量不确定度和其他噪声引起的偏振度测量误差控制在0.42%(=0.3时)以内。     

液氮温区集成式数字温度传感器设计

温度传感器是制冷型红外焦平面探测器的重要组成部分,它用于测量探测器工作温度,其输出用于制冷机控制,从而控制探测器温度。探测器的工作温度将直接影响探测器的性能,如信噪比、探测率和盲元率等。针对传统PN结温度传感器需要模拟信号处理电路及易受电磁干扰的弊端,设计了一种基于CMOS工艺的集成式数字温度传感器,可以集成到红外焦平面探测器读出电路中,直接通过SPI接口输出数字测温值。设计的集成式数字温度传感器采用0.35 m CMOS工艺流片,芯片面积为380 m500 m（不包含PAD）,在电源电压2.5 V和采样频率6.1次/s条件下,功耗为300 W,分辨率0.061 6 K。在77 K温度下输出的RMS噪声为0.148 K。测试结果表明,集成式数字温度传感器可以应用于制冷型红外焦平面探测器温度测量。     

PbS红外探测器的低频噪声特性研究

PbS红外探测器的研究开始较早,由于其室温的优越性,至今应用仍很广泛.然而噪声严重影响了其性能,因此其噪声的研究目前很受重视.首先阐述了光导探测器的低频噪声理论;其次给出一简便而实用的PbS红外探测器低频噪声测量系统;最后在PbS红外探测器低频噪声实际测量和分析的基础上,分析了其低频噪声产生机理、偏压特性与温度特性,从而为改善器件质量提供了理论依据.     

引入探测器特性的空间目标红外灰度序列仿真研究

针对空间目标红外识别系统难以获取目标数据的问题,对目标红外灰度序列进行了仿真研究。通过计算目标和探测器的轨道运动参数,结合目标的微动特性得到探测器平面的投影面积观测模型;并构建目标表面温度分布模型,进而获得探测器接收的目标红外辐射强度序列。与以往方法不同的是,通过进一步考虑探测器自身成像效应,仿真得到了目标红外灰度序列。仿真结果表明不同形状和微动参数的目标红外仿真序列具有不同的周期性,可为红外目标识别算法设计提供数据支持。本文提出的目标数据仿真模型进一步缩小了与真实场景的差距,对空间目标识别系统具有重大意义。     

甚高灵敏度红外探测器读出电路实现方法研究

随着红外焦平面技术的不断发展,红外焦平面探测器应用领域越来越广泛,这对红外焦平面探测器灵敏度提出更高的要求。本文首先分析了传统TDI型读出电路的降噪原理,通过仿真、测试及理论分析论述了传统TDI型读出电路提高红外探测器灵敏度的局限性,并计算出传统TDI型红外探测器所能实现的最优NETD值为4.19 mK。随后分析了像素级数字化TDI型读出电路的噪声来源及如何降低各类噪声,通过仿真结果结合理论计算得出像素级数字化TDI型红外探测器在应用32级TDI时NETD可达到亚毫K级,能够实现甚高灵敏度红外探测器的需求。