Antimonide Type-II “W” Photodiodes with Long-Wave Infrared <Emphasis Type="Italic">R</Emphasis><Subscript>0</Subscript><Emphasis Type="Italic">A</Emphasis> Comparable to HgCdTe

The recent development of graded-gap W-structured superlattices (GG-Ws) has led to a substantial improvement in the dark current performance of infrared photodiodes implemented with type-II superlattices (T2SLs). A study of ten GG-W photodiode wafers with 50% power responsivity cutoffs from 9 μm to 13.4 μm is presented. Dark current performance has increased by a factor of 10 over that of previous type-II structures, without degrading quantum efficiency. In relation to HgCdTe (MCT) based photodiodes, several samples in the study show effective dynamic-resistance-area products close to the MCT trend line for diffusion-limited R ₀ A.     

多项式展开法求解色散长波方程组的精确解

基于齐次平衡法的思想,利用多项式展开法解得了具有色散项的长波方程组的精确解。这种算法还能用来求解更多的非线性数学物理方程或方程组的精确解。     

长短波方程的两个守恒型紧致有限差分格式

本文对一类耦合非线性长短波方程组进行了数值研究,提出了两个四阶紧致有限差分格式,并证明新格式在离散意义下保持原问题的两个守恒性质,即总质量守恒和总能量守恒．数值实验表明本文格式在时间和空间方向分别具有二阶和四阶精度,具有良好的稳定性且在离散意义下很好地保持总质量和总能量守恒．     

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.     

大面阵碲镉汞长波红外焦平面器件刻蚀工艺非均匀性研究

作为探测器组件的性能指标之一,响应率非均匀性对其实际应用具有重要影响,尤其是在低背景空间应用领域。大面阵探测器芯片的接触孔尺寸不均匀是导致器件响应不均匀的因素之一。对1280×1024大面阵长波红外探测器芯片的接触孔刻蚀工艺进行了研究,并提出了优化改进措施。结果表明,本文方法可提高刻蚀工艺的均匀性,进而降低探测器组件响应率的非均匀性。     

长波天线大跨越导线的防微风振动设计

长波天线一般架设于陆地平原或山谷中,多采用大跨越导线等作为辐射体,在水下通信中扮演着重要角色。由微风荷载引起的导线长时间、高频小幅振动,会使导线发生疲劳破坏,从而引发断股、断线、金具连接破裂、失效等事故,具有巨大的破坏性。目前,对于长波天线的微风振动研究还未见到相关报道。文中从微风振动的起因入手,对影响长波天线导线振动的因素进行了分析,并结合实际工程对某长波天线大跨越导线进行了防振设计,所采用的多方式联合防振方法,经实测效果良好,相关经验可为后续的长波台的防振设计提供一定参考。     

Determination of persistence effects in spatio-temporal patterns of upward long-wave radiation flux density from an urban courtyard by means of Time-Sequential Thermography

This research analyses upward long-wave radiation flux density from urban surfaces using a high-resolution thermal-infrared (TIR) camera and meteorological measurements in the city of Berlin, Germany. We report spatio-temporal patterns of the difference between upward long-wave radiation flux density from courtyard surfaces and the roof. For temporal analysis, the TIR camera recorded one TIR image per minute over a period of two days from 3rd to 5th May 2007. Three-hourly averaged thermal patterns show persistence effects due to shadow, sky-view factor (SVF) distribution in the courtyard, thermal properties of the surface materials, human activities and turbulence characteristics of the surface-atmosphere interface. The history of shadow influences the 24-hourly mean pattern. Shadow caused by temporarily parked cars results in a lower upward long-wave radiation flux density compared to the non-shadowed surface close to it. Immediately after car departure, this difference decreases. We propose a method to derive the thermal admittance of a concrete surface based on TIR data from this attenuation process. This study shows that ground-based high-resolution TIR imagery is highly suitable to investigate surface thermal properties and dynamic processes controlling thermal patterns within a complex three-dimensional (3D) urban structure.     

新型长波红外非线性晶体PbIn6Te10的生长

新型长波红外非线性晶体PbIn6Te10具有透光波段宽(1.3~31μm)、非线性系数大(d11=51 pm/V),双折射适宜(~0.05)等优点,在14~25μm乃至25μm以上波段具有较大应用潜力。文中通过相图分析结合具体实验,筛选出较合适的组分配比,并采用高温单温区法合成多晶,布里奇曼法生长出尺寸φ11 mm×55 mm的单晶棒。对生长的PbIn6Te10晶体进行X射线衍射、摇摆曲线、透过率等测试,结果表明,晶体为三方结构,晶格常格为a=b=1.496 1 nm,c=1.825 7 nm,生长出的单晶结晶性较好,半高宽(FHWM)约0.253°,2.5~25μm波段晶体的平均透过率在50%以上,对应收系数处于0.3~0.6 cm-1之间。     

大幅宽长波红外变帧频变焦成像

为了验证变焦扫描大幅宽成像时扫描方向边缘视场图像畸变的矫正效果,并降低扫描镜控制难度。首先分析了变焦成像时扫描镜扫描速度与扫描视场角间非线性变化关系;针对扫描镜变速扫描稳定性低且控制难度大的问题,在结合探测器变帧频分析与实现的基础上,提出采用扫描镜匀角速度扫描结合探测器变帧频变焦成像方法。推导了扫描镜匀角速度扫描时,光学系统焦距、相机实时帧频与扫描成像视场角的关系式。最后基于课题组已有的可连续变焦长波红外光学系统,搭建了一套基于扫描镜扫描成像的大幅宽长波红外变焦实验系统,并利用该系统进行了成像验证。成像结果表明,采用变帧频结合变焦成像方法,可有效抑制大幅宽成像时扫描方向边缘视场图像畸变问题。变帧频成像方法降低了变焦扫描时扫描镜扫描复杂度,证明了变焦扫描方法具备图像畸变矫正能力。     

长波红外相机在轨扫描成像畸变消除控制策略

为消除长波红外相机在轨扫描成像的地面畸变,研究了变焦扫描成像畸变消除系统控制技术。针对变焦扫描控制的多电机位置同步要求,提出一种高精度多电机位置同步算法。依据设计的变焦扫描成像控制原理,设定每个扫描时刻点变倍组电机和补偿组电机的同步位置。变焦控制系统实现与扫描控制系统的同步计时,根据当前位置和下一时刻的同步位置,每隔0.01s计算出电机的运行速度,实时对电机的速度进行控制。实验结果表明,变倍组和补偿组电机的位置同步偏差分别在±0.003mm、±0.002mm以内;沿轨方向地面分辨率的最大偏差不超过±0.047m。长波红外相机在连续变焦扫描控制过程中成像清晰,达到消除畸变的效果,满足变焦扫描成像的要求。