不同结构红外光导探测器组件光串分析

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),而探测器组件光学串音是影响探测器组件MTF的主要因素。介绍了一套弥散斑直径为30 m的红外小光点测试系统,并用于测试不同结构红外探测器组件的线扩散函数(LSF)来评价组件的光学串音。测试结果表明:叠层电极结构侧面存在的光响应会导致LSF展宽和次峰等现象,该结果为红外探测器组件光学串音设计提供了参考。     

红外光导探测器组件的串音研究

作为目标探测与成像系统的核心器件,红外探测器组件的空间分辨能力会直接影响探测系统的成像质量。通常使用调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)对该能力进行评估。而探测器组件的电学串音和光学串音则是影响其MTF的主要因素。利用锁相系统测试了红外探测器组件的电学串音,同时用一套弥散斑直径为30μm的红外小光点测试系统测试了红外探测器组件的线扩展函数(Line Spread Function,LSF)以评价其光学串音。测试结果表明,11.5~12.5μm波段探测器的光学串音明显比8.0~9.0μm波段探测器的大。最后对测试结果进行了分析,为红外探测器组件的光学串音设计提供了参考。     

红外系统MTF测试仪技术分析

光学传递函数目前已经在像质评价方面占有主导地位,并已被广泛应用于控制光学设计过程及光学系统的检验。由于对光学传递函数的测量和计算日臻完善,已经进一步用于系统总体设计;在光信息处理中,频域上的处理经常用到光学传递函数的概念。本文主要介绍传递函数测试系统的几种典型方案,并简要讨论了其各自的优缺点。     

长波红外相机多次采样叠加对MTF的影响分析

根据长波红外相机积分时间短的特点,阐述了多次采样叠加技术的原理和应用.并在此基础上分析了采用多次采样叠加技术对系统MTF产生的影响.给出了不同采样系数和叠加次数对应的系统MTF变化.当采样系数固定时,探测器MTF随叠加次数的增加而减小,系统推扫方向MTF随叠加次数的增加而减小.     

红外探测器组件的结构

针对当今实用的红外探测器组件结构，根据应用场合致冷方式的不同作了简明的分类，并阐述各自的环境特点和应用方向。     

长波红外碲镉汞探测器

1 引言 红外辐射最早是1800年英国的天文学家赫谢耳(W.Herschel)在研究太阳光谱的热效应时,用水银温度计测量各种颜色光的加热效果而发现的。1830年,L.Nobili利用塞贝克发现的温差电效应制成了“温差电型辐射探测器”;     

大气光学湍流对光电探测器性能的影响

采用激光闪烁仪和超声风速计对沿海某地冬、夏季的大气光学湍流和风速进行了较长时期的测量,得到了其平均的统计特征。并据此分析了大气折射率结构常数的累积出现概率为50%和90%时大气湍流对光电探测器性能的影响。结果表明:(1)对于水平传输,大气湍流对短波和中波红外成像系统的影响随着传输距离或湍流强度的增加而超过系统的衍射受限占主要地位,对长波红外告警系统的影响可以忽略。(2)对于斜程传输,大气湍流的影响随天顶角的增加而增加,在天顶角小于60°的情况下,大气湍流对系统性能影响的变化不超过45%;而在天顶角超过60°之后,大气湍流的影响迅速增加,其影响最大可以超过3倍。     

红外焦平面阵列调制传递函数研究

分析了红外焦平面阵列调制传递函数的影响因素，在此基础上建立了红外焦平面阵列的图像传递模型，并根据该模型讨论了调制传递函数的测试方法。     

长波红外探测器

法国红外公司（Sofradir）推出一种名为维纳斯的长波红外探测器．这是一种紧凑的致冷型焦平面列阵,其规格为384×288元,像元的间距为25μm,最高帧速率为330Hz．这种探测器以HgCdTe为材料,其特点是像元均匀性高,探测和识别距离远,分辨率高,功耗低．这种探测器的应用包括装甲运输、航空飞行器和工业生产过程的控制．     

长波多元线列光导碲镉汞红外探测器实用化组件

本文报导探测器／微杜瓦，１．７５Ｗ／８０Ｋ分置式斯特林制冷机和大动态，低频，低噪音，低源阻集成前置放大器组成的全国产化工程化１６０元双排线列光导碲镉汞红外探测器组件和分置式斯特林制冷机制的１２０元单排线列光导碲镉汞红外探测器组件性能；简述组件芯片制造工艺，组件中探测器芯片，微杜瓦，网络电阻排，吸气剂，测温二极管和微型连接器间的组装技术；介绍组件机械耦合技术和总体联调技术。     

红外光电成像系统MTF测试技术分析

本文对红外光电成像系统MTF测试技术进行了分析,阐述了MTF测试技术的概念和MTF倾斜目标靶测试原理,并对MTF测试受狭缝的影响进行了说明,还将红外光电成像系统MTF测试斜缝法与斜刀口进行了对比,最后总结了红外光电成像系统MTF测试技术的要点,旨在提高MTF测试技术促进红外光电系统成像的质量.     

斜缝法热像仪MTF参数测量的探讨和实践

结合红外热成像系统调制传递函数参数测试系统的研制,分析了斜缝法调制传递函数参数测试的理论,给出了其测量步骤和方法,以及相应的测试结果和分析对比数据。指出采取基于斜缝匹配的测量方法可以对探测器和光学系统分辨率等技术指标的要求适当降低。最后对影响测量结果的主要因素进行了分析。     

电可调非致冷红外探测原理

传统的红外光谱成像技术能够提供丰富的光谱信息,应用广泛,但该技术同时也存在一定局限性,如很难同步实现探测器小型化和探测波段实时调节等方面的要求。本文提出了一种基于电可调表面等离子体谐振吸收的新型红外探测器结构。基于电磁场理论分析了结构参数对红外光学吸收的影响,并通过结构参数的优化使吸收结构对特定红外波段的吸收率达到90%以上。分析了不同栅压下,VOx热敏层中载流子的浓度分布和折射率变化情况,结果显示这种器件具有显著的电可调红外光谱吸收特性。本文研究在非制冷微测辐射热计探测器上使用电可调功能,使之具有片上可调光谱探测能力,同时易于阵列化,为微小型可配置光谱成像探测器件提供了一条思路。     

Independently accessed back-to-back HgCdTe photodiodes: A new dual-band infrared detector

We report the first data for a new two-color HgCdTe infrared detector for use in large dual-band infrared focal plane arrays (IRFPAs). Referred to as the independently accessed back-to-back photodiode structure, this novel dual-band HgCdTe detector provides independent electrical access to each of two spatially collocated back-to-back HgCdTe photodiodes so that true simultaneous and independent detection of medium wavelength (MW, 3–5 μm) and long wavelength (LW, 8–12 μm) infrared radiation can be accomplished. This new dual-band detector is directly compatible with standard backside-illuminated bump-interconnected hybrid HgCdTe IRFPA technology. It is capable of high fill factor, and allows high quantum efficiency and BLIP sensitivity to be realized in both the MW and LW photodiodes. We report data that demonstrate experimentally the key features of this new dual-band detector. These arrays have a unit cell size of 100 x 100 μm², and were fabricated from a four-layer p-n-N-P HgCdTe film grown in situ by metalorganic chemical vapor deposition on a CdZnTe substrate. At 80K, the MW detector cutoff wavelength is 4.5 μm and the LW detector cutoff wavelength is 8.0 μm. Spectral crosstalk is less than 3%. Data confirm that the MW and LW photodiodes are electrically and radiometrically independent.     

基于标准CMOS工艺用于非制冷红外探测器的低成本红外吸收结构

This paper introduces a low-cost infrared absorbing structure for an uncooled infrared detector in a standard 0.5 m CMOS technology and post-CMOS process. The infrared absorbing structure can be created by etching the surface sacrificial layer after the CMOS fabrication, without any additional lithography and deposition procedures. An uncooled infrared microbolometer is fabricated with the proposed infrared absorbing structure.The microbolometer has a size of 6565 m2and a fill factor of 37.8%. The thermal conductance of the microbolometer is calculated as 1.3310 5W/K from the measured response to different heating currents. The fabricated microbolometer is irradiated by an infrared laser, which is modulated by a mechanical chopper in a frequency range of 10–800 Hz. Measurements show that the thermal time constant is 0.995 ms and the thermal mass is 1.3210 8J/K. The responsivity of the microbolometer is about 3.03104V/W at 10 Hz and the calculated detectivity is 1.4108cm Hz1=2/W.     

新型非制冷高速高灵敏度红外探测器的研制

介绍了一种新型非制冷高速高灵敏度硅基电容式红外探测器的工作原理,描述了探测器的设计思想及制作工艺。该探测器采用密封于微气腔的特殊气体吸收红外辐射以改变探测器微电容的原理来进行红外探测,制作工艺采用微机械加工技术。对样品的测试表明这种红外探测器能探测红外信号。     

红外两档变倍光学系统设计

与连续变焦光学系统相比,红外两档变倍光学系统具有结构简单、成像质量好、装调容易等点,介绍了红外两档变倍光学系统的设计方法,并举例设计了一种方案合理、成像质量好的红外两档变倍光学系统,对光学系统的0视场、0.5视场、0.71视场、0.866视场和1视场成像质量进行了分析,给出了各个视场的分析结果,同时分析了温度变化对光学系统的影响,分析表明设计结果能够较好地满足实际工程需要.     

高能X光闪光照相中CCD相机的MTF

鉴于CCD相机系统在奈奎斯特频率附近出现的较严重的像元对信号的调制现象,提出了一种空间全分辨的概念,对CCD的调制传递函数(MTF)进行了分析.模拟了高能X光闪光照相环境及CCD器件性能参数对CCD的MTF的影响.得出了CCD相机极限分辨率的决定因素是CCD像元尺寸,高能X光闪光照相环境是影响CCD的MTF的重要因素的结论.在CCD像元尺寸受限的情况下,尽量减少高能X光闪光照相环境的影响成为改善CCD相机MTF的最有效途径.     

可变温红外探测器中测杜瓦设计

介绍了一种中测变温杜瓦装置(简称变温杜瓦),可实现多个温度条件下(60～300 K)连续测试芯片性能.与传统的中测液氮杜瓦相比,变温杜瓦体积较小,可与制冷机耦合,从而实现多个温度可调.另外,将变温杜瓦的框架部件设计为可拆卸结构,既可以兼容多种规格的芯片,又提高了芯片性能的封装效率.通过试验测试,变温杜瓦组件芯片衬底区域...