基于红外上转换原理的短波红外阵列探测器研究

提出了一种由基于红外上转换原理的短波红外阵列探测器设计方案,即利用电子俘获材料薄膜与普通CCD摄像机耦合组成复合式短波红外阵列探测器,通过电子俘获材料的波长转换功能,间接实现对短波红外激光的探测.分析和研究了复合式探测器的薄膜制备、泵浦光源设计、滤光装置设计、耦合方式设计及图像处理系统等关键技术问题,并对样机进行了短波红外激光探测实验.结果表明,复合式探测器在对1060 nm、1310 nm、1550 nm等短波红外波长激光的探测上均有良好表现.     

光耦合器的BGA封装

导言光耦合器也称为光隔离器，它是允许电信号在电路或系统之间传输的半导体器件，同时确保这些电路或系统彼此之间电绝缘。典型的光耦合器是将两个电子组件—红外(IR)发光二极管(LED)和输出光电探测器集合到一个双列直插式封装(DIP)中。当正向电流(If)流经发光二极管时，电子转换为光子，辐射能量通过光耦介质传输，落在探测器的表面，在这里光子又转换为电子。光电探测器(在大多数情况下为光电晶体管)设计为具有较大的基极面积，因此基极-集电极结点的面积较大，而发射极的面积较小。如果基极和发射极接地，在光电晶体管的集电极施加…     

冷屏对红外焦平面探测器组件性能的影响

分析了国内早期中波320×256红外焦平面探测器组件与国外同类产品在装机性能上的差异,采用三种实验方法检测了国内外探测器组件的光电性能,通过对探测器组件光电转换和结构的分析,确定出杂散光在冷屏内部的反射是导致测试结果差异的原因,冷屏内表面黑化层和结构形式是影响组件实际应用的关键。冷屏结构改进后,有效改善了国内探测器组件的实际应用性能。     

10Gbit/sAPD/TIA探测器组件的设计

雪崩光电二极管(APD)光电探测器由于在灵敏度上的优势,在长距离高速数字通信系统中得到了广泛的应用.文章系统地描述了高速APD/TIA(跨阻抗放大器)探测器组件的光学与微波封装的设计要点,对完成封装后的10 Gbit/s APD/TIA探测器组件进行了全面的测试,并对测试结果进行了分析.     

红外光电探测器(之四) 光子探测器(二):内光电器件

通常,我们把内光电器件称为固态光子器件,这类器件的工作是基于半导体材料的内光电效应。在入射辐射的作用下,电子能态发生变化,但不向物质界面外发射电子。根据光电导效应可以研制出光电导探测器;利用光生伏特效应可以研制出光伏探测器(或结型光子器件);而以光电磁效应为原理研制的探测器称为光电磁探测器。固态光子器件有不少用途,一般工作在3—5微米和8—14微米的红外波段,但根据实际需要选用适当的半导体材料,从原理上说,有可能使探测器在直到1000微米的宽广波段上工作。热探测器虽然也可以用于探测这些波段的红外辐射,但其灵敏度和响应时间等方面的性能一般不如光子器件好。     

光电子技术

介绍了红外焦平面读出电路的设计和其工作原理。采用0.5um CMOS 工艺制作该电路,并对其性能进行了分析。给出了仿真波形及实测结果。0516184用于海洋水色扫描仪的硅光电探测器组件[刊,中]/江美玲//半导体光电.—2005,26(增刊).—67-69(D)0516185横向多晶硅 P~+Pn~+结非致冷红外焦平面[刊,中]/陈二柱//半导体光电.—2005,26IS:增刊(增刊).—12-15(D)     

先进红外探测器及其在系统研发中的应用研究

为了全面落实光电系统研发规划,提升创新能力,全面开展对先进光电系统研发自主创新的顶层设计研究,实现基于先进红外探测器的系统顶层设计理念.采用典型光电系统案例分析的方法,分别对基于多波段(多色)红外探测器技术,制冷型红外焦平面技术、非制冷型红外焦平面技术、以及量子阱红外探测器等典型系统进行了深入分析,主要涉及:整机系统性能指标、关键技术、核心光学系统构型、红外探测器在影响系统总体性能的作用和地位等方面.结果表明:先进红外探测技术已经成为光电系统研发的核心技术和主导产业之一.与此同时,必须认识到:红外探测器的测试与评估技术的发展将是开展先进光电设备研发,实现系统总体目标的保障.     

光电位敏探测器组件在SAL制导系统中的应用

光电位敏探测器组件作为激光半主动制导系统核心部件主要用于完成光电信号之间的转换、多路电信号的低噪声前置放大以及和后级主放电路之间的阻抗匹配等功能.针对激光半主动激光制导系统的应用背景,分析和研究了光电位敏探测器组件在实用时所必需的基本性能要求,并根据激光半主动制导原理和国内外SAL用PSD组件的实际要求,按照当前系统探测器组件的性能指标,提出了改进电压响应差、信噪比低、缩短响应时间等技术问题的途径及未来的发展趋势.     

紫外通讯用真空型光电探测组件的日盲性能分析

分别用光谱测试系统和分光光度计对组成真空型光电探测组件的探测器光电阴极光谱响应和紫外滤光片的透射谱进行测试,并通过对两项测试数据的综合分析来评价组件的日盲性能。设计制作了一套可直观评价日盲性能的系统,指出实现真正日盲紫外探测的理想途径。     

一种新型红外扫描变像管

介绍了一种采用组合红外阴极和静电聚焦电子光学系统的新型红外扫描变像管。组合红外阴极是利用电子俘获材料的快速红外上转换特性,并将其制成红外上转换屏与可见光阴极耦合构成的。这种新型红外扫描变像管的波长响应范围可延伸至800～1600nm,转换效率的峰值波长为1165nm,时间分辨率优于15ps。     

法国专家预测2000年的光电技术

“光电技术”这个词集中了所有需要光/电转换和电/光转换的技术。光电技术的基础是进行光电转换的探测器。光电技术的历史,特别是红外成像的历史是跟探测器的历史紧密相联的。随着研究工作的不断发展,先后出现了两种探测器:近红外的硫化铅探测器。从二次世界大战结束起,该器件开始用于需加照明的红外相机、第一代红外成像系统、空-空导弹,如响尾蛇导弹。     

一种新型红外扫描变像管

介绍了一种采用组合红外阴极和静电聚焦电子光学系统的新型红外扫描变像管。组 合红外阴极是利用电子俘获材料的快速红外上转换特性,并将其制成红外上转换屏与可见光阴极耦合构成的。这种新型红外扫描变像管的波长响应范围可延伸至800～1600 nm ,转换效率的峰值波长为1165 nm ,时间分辨率优于15 ps。     

前视红外成像系统的新进展

概述了美国雷声公司与夜视和电子传感器委员会合作研发的第三代前视红外成像系统.与第二代热成像系统对比,为提高系统性能,该系统使用的主要新技术有:四视场双F数光学系统,引入了可变冷光阑、高分辨率(640×480和1280×720)、双波段(中波和长波)焦平面探测器组件,内置可控温度参考源,高度集成化图像处理电路及配套系统仿真模块.对各项技术的优势、劣势、特点、应用难点作了简要的分析,最后讨论了现代红外系统的发展趋势.对国内红外成像系统的发展研究有实用价值.     

碲镉汞红外探测器量子效率计算研究

首先分析了量子效率计算的相关方法,然后分析红外碲镉汞探测器测试过程。对器件进行电学性能测试及光谱响应测试基础上,利用测试方法和测试数据计算出探测器产生的电子数。再将实际电子数与理论分析的光子数相比,计算出探测器对不同红外波段量子效率,最高可达66 %,达到了国外同类型器件响应的量子效率指标。本文的研究为评价碲镉汞探测器的光电转换性能提供了一种有效的方法。     

激光测距用的光电倍增管

引言目前研制出的几种新的光电阴极材料和加工技术,使光电倍增探测器得以发展。此外,光电倍增管中采用了一种新的二次发射,从而改善了增益特性。这些革新导致了出现的光电倍增管探测器胜过现在所用的一般光电倍增管。本文将几种光电倍增管作了比较并对标准激光测距仪用的探测器最大探测范围的运算和三种不同的激光发射机作了叙述,还对不同的光电阴极形式和不同电子倍增形式进行了比较。这些讨论结果为     

基于二维材料的光通信波段光电探测器

光电探测器是光通信、光学成像系统的核心组件。光通信波段纳米光电探测器是当前光电信息技术领域的重要研究对象。目前，基于铟镓砷和汞镉碲等传统化合物半导体材料的光通信波段光电探测器面临着制备流程复杂、成本高昂、工作温度低、集成困难等问题。新型二维材料具有独特的结构和光电性质，是制备下一代低功耗、小型化光电探测器的重要材料。主要概述了二维材料光电探测器在光通信波段的研究进展，包括二维材料的独特物理化学性质、光电探测器的基本工作原理和参数指标等，重点论述了基于二维材料及其异质结的光电探测器的研究进展，最后总结了该领域面临的挑战以及发展前景。     

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。     

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.     

近红外响应的III-V族半导体光电阴极材料及工艺

随着GaAs负电子亲和势(NEA)半导体光电阴极在我国的成熟和应用,半导体光电阴极的进一步研究将往更长波的近红外发展。针对透射式半导体光电阴极器件,系统总结了近红外波段响应良好的GaAs、InGaAs、InGaAsP Ⅲ-V族外延材料特性及相应商业化产品的应用领域和性能。通过文献调研本文进一步归纳了不同波段NEA光电阴极和转移电子光阴极适用的材料结构,并结合传统GaAs NEA光电阴极工艺讨论了InGaAs、InGaAsP材料及阴极工艺的难点。     

二维材料在红外探测器中的应用最新进展（特邀）

二维材料,具有原子厚度,以其独特的物理、化学性质,吸引了广大研究人员的关注,成为了众多研究领域（如物理、材料、电子、光电子和化学等）的明星材料。因二维材料具有较高的载流子迁移率、强的光-物质相互作用、电/光学性质各向异性等,使其在光电子领域具有光明的应用前景。其中,窄带隙二维材料,如黑磷、黑磷砷等,在红外光电探测器中表现出巨大的应用潜力,成为了红外探测领域的新宠。文中将对二维材料在红外探测器中的应用,特别是光子型光电探测器的最新进展进行介绍。首先对二维材料的背景进行介绍;然后介绍表征光电探测器的关键参数;接着介绍二维材料在红外探测器中的最新进展,分别展示了单二维材料红外探测器、异质结红外探测器和光波导红外探测器方面的进展;最后对二维材料在红外探测器中的应用进行展望。