化学腐蚀法制造硅微透镜列阵的实验研究

采用ＫＯＨ：Ｈ２Ｏ的湿法化学腐蚀Ｓｉ｛１００｝晶片获得了球面轮廓曲线十分好的微透镜，透镜直径可从几个微米到几个毫米，焦距和孔径之比ｆ／Ｄ可以从２．５到１０以上。文章给出了微透镜及列阵的实验测试结果和若干显微照片，对其设计与制造建立了半经验理论模型。最后，对球面的形成原理及异常焦斑形状作了讨论。     

CTIA读出方式的微测辐射热计

在微测辐射热计热敏元的热平衡模型基础上,分析了CTIA读出方式的微测辐射热计在不同背景和衬底温度下的输出响应率,仿真了探测器面阵在偏移-增益两点校正法校正后的输出。为衡量不同衬底温度下校正后残余非均匀性噪声的大小,考虑到响应率随背景温度和衬底温度变化的因素,提出了非均匀性噪声等效功率(NNEP)指标。研究结果表明,在采用20μs积分时间和5pF积分电容时,探测元响应率可以达到106V/W到107V/W;衬底温度的变化在约0.01K以内时,采用两点校正法可以对该读出方式的微测辐射热计输出进行良好的校正。     

精密光学编码器用的自扫描光电二极管阵列传感器

根据精密光学编码器的性能要求,设计和制造了一种具有16个像元的专用的自扫描光电二极管阵列(SSPA).通过分析SSPA的工作原理、设计和实验结果,表明此传感器能满足精密光学编码器的要求。     

一种用于大面积CMOS FPA的相关双采样保持电路

提出了一种基于动态源随器的、用于CMOS焦平面阵列的新结构相关双采样保持电路,并与现有的相关双采样保持电路作了详细的比较。理论分析和模拟结果表明,这种新结构的相关双采样保持电路具有结构简单、功耗小、驱动信号源少,以及能在芯片内实现双采样等优点。     

1×128热释电IRFPA CMOS读出电路的研究

热释电红外焦平面阵列是非致冷红外焦平面阵列的主要发展方向之一 ,其读出电路是关键部件 ,属数模混合集成电路。分析了热释电读出电路的特点 ,设计原则 ,并给出了一种读出电路设计方案以及仿真和实验结果     

微测辐射热计的非均匀性校正新方法

针对微测辐射热计的非均匀性校正对衬底温度要求较高的问题,从探测器的线性模型出发,提出了一种新型非均匀性校正方法。方法首先令阵列中不同探测单元的光响应率比和衬底温度响应率比分别相等,达到补偿衬底温度变化的目的;随后再执行传统的两点非均匀性校正。用数模转换器将存储在EPROM内的偏置电压输出到MOS管的栅极上,实现对偏置电流的控制,调节探测元及补偿元的响应率。仿真结果表明,该校正方法可以在变化范围约为4K的均匀衬底温度内达到良好校正效果。     

采用电流镜积分读出电路的X射线图像传感器

研制采用电流镜积分高性能读出电路的 X 射线图像传感器(CMI-X-IS),传感器像元由采用CMOS 工艺的光电二极管实现,利用电流镜将产生的光电流变成镜像并放大到积分电容中,经相关双采样电路抑制噪声后,由 CMOS 移位寄存器和多路开关电路输出视频信号。对 CMI-X-IS 要求的时序关系进行了分析。设计了 CMI-X-IS 的应用电路,并将其应用于一个实验系统中,得到了不同密度、不同尺寸材料的视频信号波形和清晰的目标物 X 射线图像。实验表明,CMI-X-IS具有较小的非均匀性(NU≤3.532%)、较低的暗噪声(Vn≤0.45mV)、较大的单位面积响应度(Ro=57.87×105V/Lx.S.cm2)、较高的输出电压(可达 5V)和较宽的动态范围(Dr ≥77dB),可以应用到 X 射线实时成像检测领域。     

应用于大面积焦平面阵列的新结构CMOS相关双采样电路

提出了一种应用于红外焦平面阵列的新结构相关双采样保持电路。通过片外的积分和相关双采样结构，不仅减小了电路的固定模式噪声和KTC开关噪声；而且选中的一行中的所有像元能同时开始积分；信号的读出过程发生在下一行的选通期间，这有利于提高帧频；电路的输出信号是箱型波，则有利于模数转换。SPICE模拟结果表明，本文提出的新结构基相关双采样保持电路具有结构简单、功耗小、驱动信号源少、能在芯片内实现双采样等优点。     

红外焦平面CMOS单元读出电路

研制出一种 Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ 差分放大器组成的电容反馈互导放大器（ Ｃ Ｔ Ｉ Ａ） 型红外焦平面读出电路,其输出端带有相关双取样（ Ｃ Ｄ Ｓ） 电路。对读出电路的注入效率进行了计算机模拟。介绍了器件的设计与工艺分析。实验结果表明,在７７ Ｋ 下,读出电路的动态范围为６６ ｄ Ｂ,功耗典型值为０ ．５３ 毫瓦／ 位     

激光衍射微粒分析仪用的新型光电列阵

研制出新型扇形自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＡ），其响应度高、管芯面积小、光电信号串行输出，在激光微（雾）粒测试仪中代替通用的同心半圆环带光电列阵。在对多种微粒样品的测量和工业现场雾粒测试仪中上万小时的运行，均得到了正确的测试结果。