新型电流镜积分红外量子阱探测器读出电路的设计分析

设计了一种偏压可调电流镜积分(Current Mirroring Integration,CMI)红外量子阱探测器焦平面CMOS读出电路.该电路适应根据偏压调节响应波段的量子阱探测器,其中探测器偏压从0.61 V到1.55V范围内可调.由于CMI的电流反馈结构,使得输入阻抗接近0,注入效率达0.99;且积分电容可放在单元电路外,从而可以在一定的单元面积下,增大积分电容,提高了电荷处理能力和动态范围;为提高读出电路的性能,电路加入撇除( Skimming)方式的暗电流抑制电路.采用特许半导体(Chartered) 0.35μm标准CMOS工艺对所设计的电路(16×1阵列)进行流片,测试结果表明:在电源电压为3.3V,积分电容为1.25 pF时,电荷处理能力达到1.3×107个电子;输出摆幅达到1.76 V;功耗为25mW;动态范围为75dB;测试结果显示CMI可应用于高性能FPA.     

军用焦平面热像仪的优化发展模式

在对焦平面探测器的品种规格进行大量统计的基础上,分析了焦平面探测器和热像仪品种产生的因素及带来的问题.介绍了国外热像仪优化发展的方案,供参考借鉴.从焦平面热像仪的技术关系、产品集成关和军事应用关系等方面,研究提出了焦平面热像仪优化发展的技术思路、途径,以指导军用焦平面热像仪的优化发展.     

红外图像技术的进展及应用

本文评述了傅里叶变换红外显微化学图像技术的新进展与发展趋势,并扼要介绍它在生物医学和生物学中的应用。     

热释电红外焦平面初探

热释电焦平面是一种非致冷型红外焦平面，本文简述其特点，应用和发展史，介绍了器件的工作原理，从设计角度对电荷注入结构和信号读出技术等作了一些实际考虑，提出了研制中必须密切注意的若干关键性技术问题。     

红外高光谱成像仪的系统测试标定与飞行验证

红外谱段是高光谱遥感中非常有用的波段,由于红外波段的能量小、焦平面探测器研制难、红外背景辐射大等原因,红外谱段的高光谱成像系统并不常见,目前仍然处于仪器发展阶段.本文介绍了一台机载热红外高光谱成像仪,它在8.0~12.5μm的光谱范围内可得到180个波段的光谱信息,光谱分辨率优于44 nm,光谱定标精度优于1 nm.仪器观测总视场14°,空间分辨率优于1 mrad,噪声等效温差优于0.2 K@300 K(平均).仪器于2015年5月开展了实验室辐射标定和光谱标定,并于2015年6月在中国浙江舟山开展了飞行试验,获取了指定区域的红外高光谱图像,处理结果表明红外高光谱数据立方体可以有效地反演地表温度和地表辐射率,反演的发射率曲线可以用于地物识别.     

InGaAs焦平面探测器成像组件的设计与实现

针对InGaAs短波红外成像在军事装备、安全防范和工业检测等领域中的应用,提出了一种基于FPGA技术架构的InGaAs焦平面探测器组件的设计方案.讨论了InGaAs焦平面探测器的时序驱动、TEC温控、非均匀性校正、图像增强和自动曝光等关键技术的实现方法.经试验验证,依据该方案研制出的InGaAs焦平面探测器成像组件灵敏度高、对比度好、透雾效果明显.     

光学读出红外成像中反光板变形对光学检测灵敏度的影响

在刀口滤波光学读出方法的基础上,讨论了反光板弯曲的情况下,刀口滤波方法的光学检测灵敏度与反光板长度之间的关系.分析表明,在反光板曲率半径一定的情况下,光学检测灵敏度首先随着反光板长度的增加而增大,达到最大值后随着反光板长度的增加而减小.对于不同曲率半径和长度的反光板,分析给出反光板长度L和曲率半径R在满足L2/R=λ(λ为照明光波长)时,光学检测灵敏度达到最大值.实验测量了已制作的像素尺寸分别为200μm,120μm和60μmFPA的光学检测灵敏度,其实验结果和理论分析一致.     

提高红外图像均匀性的两级校正技术研究

凝视红外焦平面成像系统中经常需要根据目标红外辐射强度来修改探测器积分时间,当积分时间变化后,红外图像的均匀性明显变差。探索了一种利用积分时间校正与目前实用性较好的两点温度定标法相结合的焦平面非均匀性校正方案,不仅使红外图像的均匀性得到较大幅度提高,而且在修改积分时间的情况下图像均匀性不受影响。     

功能点分析方法的一种形式化定义

针对功能点分析(FPA)方法因缺少精确化定义而导致度量结果与实际之间有一定偏差的问题,基于B方法对FPA的度量规则进行形式化定义,即为功能点计算提供一个明确的定义。实例应用表明,把B方法应用到软件度量中,能够提高软件项目管理的效率,为软件功能规模的自动化度量奠定基础。     

降低平面结型碲镉汞焦平面阵列光串音的结构优化研究

研究了一种能够降低平面结型碲镉汞(HgCdTe,MCT)焦平面阵列光串音的新型结构.该结构通过对平面结型MCT焦平面阵列的衬底几何形状的优化设计,来达到增大光响应率、减少光串音的目的,以期提高器件的性能.提出了结构优化的快速近似设计方法,并利用商用器件模拟软件对Hg0.78Cd0.22Te器件进行了二维模拟.计算结果显示:当少子寿命为10 ns时,经过优化设计后的器件,光响应率增加了9.6%,光串音从未优化前的5.23%减小到1.05%.