红外探测器参数测试系统的改进

文中介绍了红外探测器参数测试系统经过改进后,可准确、快速地进行探测器光电参数的测量,并已在实际应用中起了重要的作用.     

红外探测器参数测试研究

对于在低温背景条件下应用的红外焦平面探测器,在其设计阶段首先需要确认的是探测器在低温背景下的主要性能参数是否满足应用需求。通过单元探测器的基本理论公式,从性能测试的角度,推导出了焦平面探测器主要性能指标的理论计算公式,包括峰值响应率、噪声、峰值探测率、动态范围等。提出了红外焦平面探测器主要性能参数计算的设计流程,并通过实例对长波红外焦平面探测器在低温背景下的性能参数进行了计算、设计及验证,实测结果与理论计算符合较好。表明了理论公式及设计流程具有较好的实用性,可为红外焦平面探测器的应用设计提供参考。     

红外探测器组件制冷参数分析

全面深入了解红外探测器组件制冷需求对促进红外探测器组件应用具有重要意义.本文详细分析了红外探测器组件应用中和斯特林制冷机相关的技术参数,主要有红外探测器组件外形尺寸、重量、红外探测器工作温度、制冷时间、输入功率、控温精度、机械噪声、环境适应性和可靠性等,并结合工程实际应用,指出了红外探测器组件应用中斯特林制冷机选型要重点关注的问题以及红外探测器组件制冷参数设计方法,为更好地应用红外探测器组件提供参考.     

测试红外探测器的Rλ时应注意的问题

阐述了测试红外探测器的光谱响应率时应注意的问题;介绍了单色仪分光元件——平面衍射光栅的闪耀波长的正确选择。     

红外焦平面探测器非线性度拟合参数分析

从理论上分析了光子型红外焦平面探测器各输入输出参数之间的线性关系.对典型320×256长波红外焦平面探测器在不同拟合参数下的非线性度进行了测试,并与理论计算结果进行了比较.结果表明采用输出信号电压与波段光子数或黑体波段辐照功率进行拟合,可以使理论上带来的非线性度减至最小,能够更为准确地评价红外焦平面探测器的非线性度.     

热释电红外探测器研究

热释电红外探测器广泛应用于激光与辐射测量。文章描述了平面型红外热释电探测器的工作原理和适用于红外测试的探测器结构,介绍了探测器主要性能参数的测量,最后给出了平面型探测器与空腔型探测器的比对试验结果.     

红外模拟探测器研究初探

论述了HgCdTe材料红外模拟探测器研制的必要性,研究了红外模拟探测器需要具有的主要功能并详细讨论了其四种工作模式.提出了以ARM+FPGA为主处理芯片的红外模拟探测器硬件架构.同时理论推导表明单一网络信号的完整性问题可以避免,系统的低噪声设计也可以实现.最后指出了红外模拟探测器的发展前景和需要解决的关键问题.     

数字化红外焦平面探测器光谱响应测试系统研究

针对目前没有设备可对数字化红外探测器的光谱响应进行测试,利用可测模拟电平输出型红外探测器光谱的傅里叶光谱仪,研制了一块电路板装置,实现了将数字化红外探测器转换为与模拟红外探测器一样的输出形式,解决了数字化红外探测器光谱无法测试的问题,且具有结构简单、一板多用等特点,可在不同型号的傅里叶光谱仪上使用。该方式成本低且易实现,不仅操作简单,而且测试性能稳定,适应于各种形式的数字化探测器,使得数字化红外光谱响应测试系统具有更高的兼容性和灵活性。首先对红外光谱响应测试系统进行了介绍,然后对所研制的模数电路板装置进行了原理分析,最后对此电路板进行了硬件实现,并编写了内部测试程序,进而完成了功能验证。理论分析和硬件功能验证表明,带有新研制模数电路板装置后的红外光谱测试系统不仅可以实现不同位宽输出的数字化面阵探测器或线列探测器光谱测试,而且光谱测试结果准确可靠。     

数字化红外焦平面探测器光谱响应测试系统研究

由于目前没有可测试数字化红外探测器光谱响应的设备,研制了一种可将数字化红外探测器的输出转换为与模拟探测器一样形式的电路板装置,并利用原有的傅里叶光谱仪解决了无法测试数字化红外探测器光谱的问题。该方法成本低、易实现,不仅操作简单,而且测试性能稳定,因此适用于各种形式的数字化探测器。首先介绍了红外光谱响应测试系统,然后对研制的模数电路板装置的原理进行了分析,并对此电路板进行了硬件实现,接着编写了内部测试程序,最后完成了功能验证。结果表明,配有新研制模数电路板装置的红外光谱测试系统可以测试不同位宽输出的数字化面阵探测器或线列探测器的光谱数据,而且测试结果准确可靠。     

测试环境对亚毫开红外探测器测试结果的影响研究

红外探测器是红外系统的核心器件。近年来,高灵敏度、低噪声成为红外探测器技术的研究热点之一。对于噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)值小于1 mK的低噪声红外探测器,环境因素对其性能的影响不可忽视。从黑体控温精度、测试环境温度、测试环境中的气流扰动等方面,分析了测试环境对亚毫开红外探测器测试结果的影响,并对低噪声红外探测器的测试方法进行了探究。实验结果表明,黑体控温精度对高灵敏度红外探测器的NETD值有直接影响,测试环境温度与气流扰动会影响黑体控温稳定性,从而间接影响NETD测量的准确度。     

数字化红外探测器的读出电路晶圆测试系统研究

数字化红外探测器的读出电路晶圆测试是评价晶圆的重要环节。在现有探针台测试设备的基础上,研制了一块电路板装置。它既可驱动晶圆工作,也可将不同形式的数字化输出信号转换为统一的数字图像传输格式,而且测试过程中可对电路板参数进行设置。首先对红外探测器读出晶圆测试系统进行了介绍,然后对研制的测试电路板装置进行了原理分析。最后将此电路板进行硬件实现,并编写了内部测试程序,完成了功能验证。对差分输出和单路输出两种形式的晶圆进行了测试,其结果与晶圆低温下的测试结果一致,数据准确可靠。此外电路装置有100个输入接口,可重复编程,支持24bit及以下输出位宽数字化晶圆的测试,使测试系统具有更高的兼容性和灵活性。     

红外探测器的进展

红外探测器的发展基础是物理学和技术科学的进展。目前的热点是ＨｇＣｄＴｅ和非致冷焦平面列阵。广阔的军事和民用市场需求驱动探测器技术进一步发展。     

红外光子探测器与热探测器性能分析

根据红外探测器最基本的物理机理和器件模型,对红外光子探测器和热探测器在不同工作温度、不同波长的探测率性能进行了理论计算;并对两类物理机理不同的红外探测器的探测率、工作温度和响应波长进行比较,阐述了各自探测器具有优势的应用领域.     

热释电红外检测器研究探讨

热释电材料在吸收红外辐射后其温度会发生变化,从而产生极化.将其连接在电路中,则会有与温度变化率成比例的电信号产生.热释电红外检测器就是利用材料的热释电效应在红外光谱范围内检测物体吸收到的辐射能量的.根据形态,热释电材料分为体材料和薄膜材料.相比之下,后者具有体积比热小、灵敏度高、成本低和易于集成化的特性,因而其制备、性能和应用已成为热释电材料的研究方向.目前热释电红外检测器的研究已经取得了实用性的成果,如辐射计、测速计、测温计等实用设备或仪器的制作生产.随着研究的深入,具有广阔市场前景的热释电红外检测器将得到更为广泛的应用.     

制冷型大面阵红外探测器研制进展

作为未来红外探测器的主流发展方向之一,大面阵红外探测器近年来的发展非常迅速,主要用于天体物理学、地球科学和行星科学等领域,并且是未来地球天气与气候描述、空气污染检测方面的一种主要工具。随着面阵规格和材料尺寸的增加,器件的制作难度也越来越大。重点介绍了目前国际上最常见的两种制冷型红外探测器——HgCdTe和InSb红外探测器。结合国内外的一些文献,总结了这两种红外探测器的大面阵技术的发展状况,并重点介绍了当前全球行业领先的几家红外探测器厂商的相关产品及技术水平。最后指出了大面阵红外探测器研制目前存在的主要问题。     

红外探测器的发展现状

简略评述国外近年来在红外探测器方面的研究及发展工作,包括焦平面列阵、HgCdTe及有关材料、超晶格等。文末对国内这一领域的工作提出几点建议。     

基于PCIE的红外焦平面探测器测试系统

介绍了一套自制高效的红外焦平面器件性能参数测试系统,建立了包括控制模块、辐射源、UFPA模块、信号采集模块和上位机程序在内的测试平台,分析了该系统平台的关键技术.系统可实现实时的数据采集,同时对RMS噪声、非均匀性、响应率、探测率、噪声等效功率和噪声等效温差等关键参数进行快速有效的计算分析,并能准确统计出盲元的数量和位置,分析、评估和存储器件每个像元的性能参数.     

基于探测距离的军用红外探测器分类

介绍了在引入地球半径的理想条件下计算红外探测器最大探测距离(L)的方法.指出最大探测距离与探测器所在位置的高度以及点源目标的高度密切相关.根据探测距离的量值,可以将军用红外探测器分为3类:第Ⅰ类,探测距离L＜50 km;第Ⅱ类,50 km≤L＜500 km;第Ⅲ类,500 km≤L＜1500 km.