非致冷红外焦平面读出电路的研究

非致冷红外焦平面阵列是非致冷红外热成像系统的关键部件，读出电路的性能对热图象的质量有很大影响。本文介绍了一种结构紧凑、低功耗的非致冷红外焦平面读出电路；讨论了改进性能的电路设计方案；提出了今后的发展方向。     

CMOS工艺制作的横向多晶硅p+p-n+结的温度特性及其应用

应用标准CMOS工艺制作了横向多晶硅p p-n 结,对其正向电流-电压的温度特性进行了理论分析和实验研究.实验结果表明:横向多晶硅p p-n 结的理想因子为1.89;在室温附近(T=27 ℃),恒定的正向偏置电流(1 μA)工作条件下,横向多晶硅p p-n 结正向压降的温度变化率约为-1.5 mV/K,与理论计算值相吻合;并且应用横向多晶硅p p-n 结正向压降的温度特性,研制成功非致冷红外微测辐射热计, 其黑体响应率Rbb(1 000 K,10 Hz)=4.3×103V/W.     

具有低噪读出特性的VO2非致冷焦平面读出电路

介绍了一种针对二氧化钒敏感材料的CMOS读出电路(RO IC).该电路结构简单,适合大规模焦平面阵列,并具有良好的低噪特性,可以有效地降低焦平面衬底温度波动影响和抑制一些低频噪声.该读出电路已成功地应用于32×32元微测辐射热计焦平面阵列原型.     

非致冷红外焦平面阵列读出电路的设计和SPICE模拟

读出电路是非致冷红外焦平面阵列的核心部件之一,对电路进行SPICE模拟是验证电路的重要手段.针对近年来得到迅猛发展的微测辐射热计(VOx)非致冷红外焦平面阵列的特点,提出了相应CMOS读出电路的设计方案,并用PSpice 9.2给出了4×4 CMOS读出电路的实现和精确的模拟结果.模拟结果表明,该方案是适合微测辐射热计非致冷红外焦平面阵列读出电路一种较为理想的形式,同样也适合于大阵列(如160×120和320×240)的CMOS读出电路.     

非致冷红外焦平面成像系统辐射测温技术研究

为了消除由非致冷红外焦平面自身温度变化造成的辐射测温偏差,提出了一种基于G-t(黑体辐射灰度-探测器工作温度)标准曲线进行辐射测温的新方法.该方法从热辐射理论和热像仪测温原理出发,利用实验测得的G-t标准温度关系曲线,并结合灰体表面真实温度的计算公式,最终实现了非致冷红外焦平面成像系统的高精度辐射测温.实验结果表明,当...     

基于CPLD的非致冷红外焦平面阵列驱动电路的设计

分析了非致冷红外焦平面阵列的各项参数及接口,根据焦平面的接口要求设计了驱动电路.其中包括时序逻辑驱动电路、直流偏置电压电路及单芯片焦平面温度控制电路.使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用ModelSim对所设计的驱动时序进行了仿真.仿真与实验结果表明此方案满足非致冷红外焦平面阵列的驱动要求.     

红外焦平面阵列非均匀性仿真技术研究

红外焦平面阵列非均匀性的建模和仿真,是红外成像系统仿真中很关键的一部分.根据红外焦平面阵列非均匀性产生的原因和特点,建立了基于空间相关性的探测器响应模型,较基于各探测元间是独立不相关假设下的响应模型更为科学客观.     

红外焦平面失效现象仿真研究

在性能较差的红外焦平面器件中,其背景图像经常出现一些现象,比如"黑线"、"锯齿"、"滴落圆"等,其原因可能是红外焦平面器件有缺陷或其读出电路存在问题.本文针对红外焦平面可能出现的各种缺陷,将其等效为失效性模型,用EDA软件分别对采用DI和CTIA两种读出结构的红外焦平面进行失效性等效模拟分析.通过对3×3和10×10规模的红外焦平面输出信号进行模拟,分析了背景图像中失效现象产生的原因.红外焦平面失效现象模拟分析得出的结果,为红外焦平面读出电路结构的改进提供了参考依据.     

非制冷红外焦平面探测器及其技术发展动态

非制冷红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件。介绍了非制冷红外焦平面探测器的工作原理及微测辐射热计、读出电路、真空封装三大技术模块,分析了影响其性能的关键参数。与微测辐射热计设计相关的重要参数包括低的热导、高的红外吸收率、合适的热敏材料等;读出电路的传统功能是实现信号的转换读出,近年来也逐渐加入了信号补偿的功能;真空封装技术包括了金属管壳封装、陶瓷管壳封装、晶圆级封装和像元级封装。列举了国内外主要厂商的非制冷红外焦平面探测器的技术指标及近年来的最新技术进展,总结了非制冷红外焦平面探测器的技术发展趋势。     

非制冷红外焦平面阵列读出电路设计研究

非致冷红外焦平面阵列技术正在迅速发展，应用领域日益扩展。本文简要介绍了非致冷焦平面阵列(UFPA)的发展历程和现状。对其核心部件之一，即读出电路(ROIC)，以热释电焦平面阵列和微测热辐射焦平面阵列所使用的ROIC为例，进行了原理分析和讨论。最后对未来非致冷红外焦平面阵列读出电路的发展方向进行了简单探讨。     

非致冷测辐射热计红外焦平面阵列

非致冷测辐射热计以其高性能和低价格 ,成为红外热成像技术新的研究热点。焦平面设计为桥式结构 ,器件制作采用微机械加工技术。文章介绍了该器件的设计、制作、性能和应用。     

应用于红外成像导引头的非制冷焦平面探测器

随着非制冷探测器技术的迅猛发展,中大规模、高灵敏度的非制冷焦平面器件实现工程化应用.使用非制冷焦平面器件的红外成像导引头具有效费比高、结构紧凑、易维护等优点,已成为红外成像导引头的重要成员之一.介绍了国内外几款采用非制冷红外成像导引头的反坦克导弹、精确攻击导弹、精确炸弹、反舰导弹,以及所使用的非制冷焦平面器件的性能参数,总结了用于红外成像制导系统的非制冷焦平面器件的特点及发展趋势.     

非致冷红外焦平面阵列读出电路的噪声抑制

读出电路(ROIC)是非致冷红外焦平面阵列器件(UIRFPA)的关键组成部分之一。RO-IC性能的好坏直接影响到UIRFPA的性能,非致冷红外焦平面阵列读出电路的噪声抑制也是一个研究的热点。文章探讨了非致冷红外焦平面阵列读出电路的噪声及抑制方法。仿真实验结果表明,该方法具有一定的先进性。     

非制冷红外焦平面阵列的非均匀性校正及其实现

针对基于氧化钒(VOx)的非制冷红外焦平面阵列,介绍了非制冷红外成像系统的构成及其原理,并根据焦平面阵列及其读出电路的特点,给出了相应的非均匀性校正及其FPGA设计的实现。     

非制冷红外焦平面探测器封装技术研究进展

目前,决定非制冷红外焦平面探测器成本和可靠性的主要因素之一是其真空封装技术水平.本文主要介绍了非制冷红外探测器封装技术的发展现状,详细说明了典型金属封装、陶瓷封装、晶圆级封装及像元级封装的基本结构和组装工艺,并指出了其优缺点和未来发展趋势.     

非制冷红外焦平面列阵进展

叙述了室温下工作的，或在使用温差电制冷条件下近室温工作的长波红外焦平面列阵的最新进展。主要介绍两种类型的器件：一类是利用铁电材料的热释电效应以及介电常数的温度变化制作的探测器，常用材料是钛酸锶钡和钽钪酸铅铁电陶瓷；另一类是利用电阻温度变化的测辐射热器，材料为氧化钒。用这两类室温工作的红外焦平面列阵制作的热像仪的噪声等效温差已达到０．１℃。装有这种热瞄具的步枪已经历过实战考验。热瞄具还可用于夜间车辆     

非制冷焦平面热像仪用双视场红外光学系统

介绍了一种用于非制冷凝视焦平面探测器的长波红外双视场光学系统设计实例,该系统工作波段为8 m～12m,变倍比为3倍,采用轴向移动变焦方式.变倍透镜组可实现变倍、调焦及温度补偿功能,简化了系统机电设计,具备体积小、重量轻、功耗低等优点,并用ZEMAX光学设计软件进行了像质评价.     

测辐射热计红外焦平面列阵

非制冷测辐射热计红外焦平面列阵设计为桥式结构,器件制作采用微机械加工技术。工作被段为８￣１２μｍ,热阻达１０＾７Ｋ／Ｗ量级,噪声等效温差为０．１Ｋ。     

InGaAs红外焦平面

本文概括了国内外InGaAs红外焦平面的研究现状、发展趋势和基本性质。介绍了几种InGaAs红外焦平面的结构和工作原理,及其在军用、民用和空间遥感领域的应用前景。对InGaAs焦平面的研究和开发将具有非常重要的意义。