制冷型被动式消热差红外光学系统设计 被引量：2

1

作者 李康 周峰 +2 位作者 王保华 宫辉 郑国宪 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期853-860,共8页

在大温差条件下,由于温度剧烈变化导致红外光学系统成像质量变差。用于机载林火监测的大视场中波红外相机工作环境变化剧烈,对杂散辐射要求较高。为保证光学系统在要求的大视场和大温差条件下具有稳定的性能和良好的成像质量,通过基于... 在大温差条件下,由于温度剧烈变化导致红外光学系统成像质量变差。用于机载林火监测的大视场中波红外相机工作环境变化剧烈,对杂散辐射要求较高。为保证光学系统在要求的大视场和大温差条件下具有稳定的性能和良好的成像质量,通过基于消热差的设计方法和基于噪声等效温差的杂散辐射综合评价方法,设计了一套制冷型中波红外光学系统。该光学系统由6片透镜和1片滤光片组成,工作波段为3.7~4.8μm,F数为2.5,焦距为62.5 mm,视场为14.36°×10.87°,探测器采用640×512阵列中波制冷型探测器,通过采用硅、锗材料组合,合理分配光焦度,实现了消色差和消热差设计,通过冷反射优化和冷光阑匹配设计,较好地抑制了系统的杂散辐射噪声,通过引入少量非球面优化,在满足指标要求的情况下,对高阶像差进行了校正。结果表明,光学系统在−55~+70℃温度范围内,成像质量稳定良好。 展开更多

关键词 中波红外 制冷型探测器 消热差 冷反射

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制冷型红外焦平面探测器引线键合质量优化研究 被引量：6

2

作者 田立萍 朱颖峰 +3 位作者 王微 徐世春 董黎 熊雄 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第12期699-704,共6页

介绍了制冷型红外焦平面探测器引线键合工艺,分析和总结了焦平面探测器引线键合的失效模式,对主要失效模式进行了优化研究和试验验证,提出了引线键合的质量控制方法,并给出了相应的测试结果,对提高焦平面探测器引线键合具有很好的指导... 介绍了制冷型红外焦平面探测器引线键合工艺,分析和总结了焦平面探测器引线键合的失效模式,对主要失效模式进行了优化研究和试验验证,提出了引线键合的质量控制方法,并给出了相应的测试结果,对提高焦平面探测器引线键合具有很好的指导意义。 展开更多

关键词 制冷型探测器 引线键合 键合优化 焦平面 可靠性

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HgCdTe红外焦平面探测器从研发到生产 被引量：4

3

作者 韩福忠 周连军 +1 位作者 袁绶章 吴军 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期271-274,共4页

HgCdTe红外焦平探测器经过多年的研发,已达到批量生产的水平。昆明物理研究所批量生产的第二代红外探测器产品主要是长波288×4和中波320×256两类典型的红外焦平面探测器组件。在2013年这两类组件生产的数量分别可达几百套。... HgCdTe红外焦平探测器经过多年的研发,已达到批量生产的水平。昆明物理研究所批量生产的第二代红外探测器产品主要是长波288×4和中波320×256两类典型的红外焦平面探测器组件。在2013年这两类组件生产的数量分别可达几百套。介绍了在红外探测器生产中所需解决的关键问题,主要是HgCdTe材料的质量及光伏器件工艺的稳定性,并介绍两类主要生产的探测器组件产品及其性能结果。 展开更多

关键词 红外焦平面 HGCDTE 离子注入 制冷型探测器 噪声等效温差

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红外热成像技术在反窃听中的应用 被引量：1

4

作者 王赫 张自富 张禹 《红外》 CAS 2020年第5期24-29,共6页

简述了窃听技术分类和红外热成像原理,分析了将红外热成像技术应用于反窃听领域的可行性,并重点介绍了一种基于制冷型红外焦平面探测器的反窃听设备设计方案。该方案具有一定的技术优势,且对部分窃听装置具有良好的侦测效果。此方案在... 简述了窃听技术分类和红外热成像原理,分析了将红外热成像技术应用于反窃听领域的可行性,并重点介绍了一种基于制冷型红外焦平面探测器的反窃听设备设计方案。该方案具有一定的技术优势,且对部分窃听装置具有良好的侦测效果。此方案在设计时以用户及使用场景为出发点,重点关注人机适应性,具有一定的市场前景。 展开更多

关键词 反窃听 红外 热成像 制冷型探测器

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基于制冷型探测器的低热耗薄膜导电带研究

5

作者 李冉 黄一彬 +2 位作者 董黎 杨秀华 何江玲 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第3期193-195,共3页

对制冷型探测器热负载的影响因素进行研究。针对内引线热传导这一主要因素进行深入探讨,提出了以聚酰亚胺薄膜为基底材质的柔性导电带方案,并给出了该柔性导电带详细制备技术参数。经检测和使用验证,该低热耗薄膜导电带可以在80K制冷型... 对制冷型探测器热负载的影响因素进行研究。针对内引线热传导这一主要因素进行深入探讨,提出了以聚酰亚胺薄膜为基底材质的柔性导电带方案,并给出了该柔性导电带详细制备技术参数。经检测和使用验证,该低热耗薄膜导电带可以在80K制冷型探测器中实现可靠电信号连接,对降低制冷型探测器热负载贡献明显。 展开更多

关键词 聚酰亚胺 制冷型探测器 导电带 低热耗薄膜 破坏性拉力

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长波红外显微成像光学系统的设计与仿真 被引量：9

6

作者 王宇 许阳阳 +6 位作者 刘爱云 石旺舟 胡古今 牟浩 潘昌翊 邓惠勇 戴宁 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期128-135,共8页

针对像元尺寸为50μm×50μm的长波红外32×32元制冷型凝视焦平面阵列探测器的需要,设计了一种工作波长位于15~35μm的透射式长波红外显微成像光学系统。该系统采用一次性成像方式,且主要由系列透镜构成,其中冷光阑置于光路的... 针对像元尺寸为50μm×50μm的长波红外32×32元制冷型凝视焦平面阵列探测器的需要,设计了一种工作波长位于15~35μm的透射式长波红外显微成像光学系统。该系统采用一次性成像方式,且主要由系列透镜构成,其中冷光阑置于光路的出瞳位置。通过对称双胶合透镜组合来校正像差,在-20~40℃温度范围采用光学被动补偿技术实现消热像差。仿真结果表明,当所设计的光学系统的中心波长、焦距、数值孔径、有效放大倍率和空间分辨率分别为27μm,14mm,0.25,10和0.1mm时,在10lp·mm^-1特征频率处调制传递函数(MTF)值达到0.369,系统包围圆能量集中度超过80%,能够得到清晰可辨的物像,满足对冷光学系统短结构、高分辨率的应用需求。 展开更多

关键词 光学设计 长波红外制冷型探测器 双胶合透镜组 显微成像光学系统 仿真模拟

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远红外显微成像光学系统的设计与仿真 被引量：2

7

作者 汪越 刘爱云 +7 位作者 石旺舟 胡古今 刘赤县 潘昌翊 单玉凤 张祎 邓惠勇 戴宁 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第11期403-409,共7页

为了使远红外探测器获得高信噪比的光电信号,围绕与工作波段在50~70μm、像元数量64×64、像元大小120μm×120μm的制冷型凝视焦平面阵列探测器相匹配的透射式远红外显微成像光学系统的设计与仿真等内容,开展了相关工作。通过... 为了使远红外探测器获得高信噪比的光电信号,围绕与工作波段在50~70μm、像元数量64×64、像元大小120μm×120μm的制冷型凝视焦平面阵列探测器相匹配的透射式远红外显微成像光学系统的设计与仿真等内容,开展了相关工作。通过对杂散光的分析,预测了冷反射效应所产生的不良影响并且提出了相应的解决方案;仿真模拟结果表明,当光学系统的空间分辨率、数值孔径、焦距、有效放大倍率、中心波长分别为200μm、0.25、14 mm、10、61μm时,系统的调制传递函数值和包围圆能量集中度在特征频率5 lp·mm^(-1)处分别达到0.305和80%,能够得到清晰可辨的物像,符合焦平面阵列探测器的工作要求。 展开更多

关键词 光学设计 仿真模拟 远红外制冷型探测器 显微成像光学系统

原文传递

红外探测器材料简述

8

作者 赵俊 王晓璇 《云光技术》 2016年第1期1-6,共6页

红外探测器材料是红外成像探测器技术的基础，红外成像探测器技术的发展从根本上依赖红外探测器材料的发展。本文依据红外探测器工作温度，将目前主要的红外探测器材料划分为制冷型红外探测器材料和非制冷型红外探测器材料两种大类，围... 红外探测器材料是红外成像探测器技术的基础，红外成像探测器技术的发展从根本上依赖红外探测器材料的发展。本文依据红外探测器工作温度，将目前主要的红外探测器材料划分为制冷型红外探测器材料和非制冷型红外探测器材料两种大类，围绕材料特点、制备技术等展开简单讨论，并在此基础上，对红外探测器技术及材料的发展趋势进行了初步分析。 展开更多

关键词 红外探测器 制冷型探测器材料 非制冷型探测器材料

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宽动态范围红外测量系统的快速非均匀性校正 被引量：19

9

作者 余毅 常松涛 +2 位作者 王旻 赵立荣 姜会林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1932-1938,共7页

宽动态范围的红外辐射特性测量系统往往预设多个积分时间档位,并对每个积分时间逐一进行非均匀性校正。本文研究了不同积分时间下非均匀性校正系数有的差异问题,基于黑体定标法和积分时间法提出了新的非均匀性校正方法。该方法只需要得... 宽动态范围的红外辐射特性测量系统往往预设多个积分时间档位,并对每个积分时间逐一进行非均匀性校正。本文研究了不同积分时间下非均匀性校正系数有的差异问题,基于黑体定标法和积分时间法提出了新的非均匀性校正方法。该方法只需要得到两个积分时间和两个定标温度点即可得到全动态范围所有积分时间下的非线性校正系数,可在保证校正精度的同时减少辐射源温度点,降低校正时间。使用某Φ400mm口径的地基红外辐射特性测量系统对该方法进行了验证。结果表明,采用本文方法后图像的非均匀性由3.78%减小到0.24%。由4ms下的校正数据可知,得到的校正结果接近直接用该积分时间进行校正的精度。提出的方法简化了所需设备,降低了校正时间,具有实时性强、精度高等特点,适用于外场测量。 展开更多

关键词 制冷型红外探测器 辐射测量术 动态范围 积分时间 非均匀性校正

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制冷型红外探测器关键驱动与信号处理电路设计 被引量：7

10

作者 杨小乐 史漫丽 凌龙 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第7期556-560,共5页

驱动与信号处理电路是红外成像系统的重要组成部分,高质量的电路有利于系统获得高信噪比。针对制冷型红外探测器电学接口特点,成像电路架构采用焦面电路和信号处理电路,基于电路架构,设计出高集成度、低噪声的驱动与信号处理电路,给出... 驱动与信号处理电路是红外成像系统的重要组成部分,高质量的电路有利于系统获得高信噪比。针对制冷型红外探测器电学接口特点,成像电路架构采用焦面电路和信号处理电路,基于电路架构,设计出高集成度、低噪声的驱动与信号处理电路,给出部分仿真结果和电路噪声估算方法。介绍了一种软硬结合的降噪方法,最后给出了电路核心指标噪声的测试方法和具体噪声值。 展开更多

关键词 制冷型红外探测器 电路噪声 电源与偏置电压 时序驱动 模拟信号处理

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低温背景下红外焦平面阵列的噪声分析 被引量：6

11

作者 余菲 任栖锋 +1 位作者 李素钧 金和 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期60-65,共6页

对红外探测器在低温背景下的噪声模型及特性进行了分析与实验研究。利用探测器噪声四参数法计算模型与方法;搭建实验平台对红外探测器在不同低温背景温度下的性能进行测试,得到红外探测器的低频时间噪声,高频时间噪声,低频空间噪声各自... 对红外探测器在低温背景下的噪声模型及特性进行了分析与实验研究。利用探测器噪声四参数法计算模型与方法;搭建实验平台对红外探测器在不同低温背景温度下的性能进行测试,得到红外探测器的低频时间噪声,高频时间噪声,低频空间噪声各自与温度、积分时间的关系。实验表明:在一定温度区间内,低频时间噪声表现出较强的温度相关性,低频空间噪声表现出较明显非线性响应特性,高频空间噪声表现出积分时间相关性。 展开更多

关键词 制冷型红外探测器 时间噪声 空间噪声 深空环境

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基于ANSYS Icepak的制冷型红外探测器散热结构优化设计 被引量：6

12

作者 华海宇 《机械》 2018年第2期38-41,65,共5页

针对制冷型红外探测器制冷机工作时压缩机对温升的要求,设计一种用于压缩机的散热结构。采用有限元分析法,利用ANSYS Icepak对散热结构进行了热分析建模,同时得到了压缩机在稳定工作状态时的温度分布和气体流场分布,根据热仿真结果结合... 针对制冷型红外探测器制冷机工作时压缩机对温升的要求,设计一种用于压缩机的散热结构。采用有限元分析法,利用ANSYS Icepak对散热结构进行了热分析建模,同时得到了压缩机在稳定工作状态时的温度分布和气体流场分布,根据热仿真结果结合温升要求对散热结构进行了优化,设计了一种风道形式的散热结构,分析结果表明,在相同的边界条件下风道结构有更好的散热效果,能够更有效地控制压缩机的温升。 展开更多

关键词 制冷型红外探测器 散热 ANSYSIcepak 热仿真

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分孔径中波红外多光谱成像光学系统的设计 被引量：3

13

作者 苏永鹏 谢洪波 +1 位作者 王瑶 杨磊 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期767-772,共6页

为了同时获得目标的红外图像信息和光谱信息,设计了一种分孔径中波红外分波段成像光学系统。该系统可将位于成像器前方不同波段的目标红外场景通过分孔径方式成像到红外制冷型探测器的4个区域上。该系统通过内部分孔径的办法,在不同通... 为了同时获得目标的红外图像信息和光谱信息,设计了一种分孔径中波红外分波段成像光学系统。该系统可将位于成像器前方不同波段的目标红外场景通过分孔径方式成像到红外制冷型探测器的4个区域上。该系统通过内部分孔径的办法,在不同通道内放置滤光片的方式,实现在一个探测器上对3.5μm～4.1μm、4.4μm～5μm、3.5μm～5μm、4.4μm不同波段的目标同时成像。该系统F数为1.93,单通道的焦距为60mm,MTF接近衍射极限,同时实现了在-40℃～+60℃的无热化需求,可以满足应用和指标需求。 展开更多

关键词 红外光学设计 多光谱成像 分孔径成像 制冷型红外探测器

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基于球面反射温阑的红外探测器变f数设计 被引量：3

14

作者 常松涛 田棋杰 +2 位作者 何锋赟 余毅 李周 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期74-84,共11页

制冷型红外探测器f数由冷阑尺寸和位置决定,在冷阑附近加温阑可以改变探测器f数,但是会引入大量杂散辐射.为解决这一问题,提出一种基于球面反射温阑的红外探测器变f数设计方法.建立了温阑红外辐射模型,分析普通平面温阑引入的杂散辐射... 制冷型红外探测器f数由冷阑尺寸和位置决定,在冷阑附近加温阑可以改变探测器f数,但是会引入大量杂散辐射.为解决这一问题,提出一种基于球面反射温阑的红外探测器变f数设计方法.建立了温阑红外辐射模型,分析普通平面温阑引入的杂散辐射及其对探测器性能的影响.在此基础上提出球面反射温阑的设计方法,通过改变表面形状和发射特性,降低温阑引入的杂散辐射,以保证探测器变f数后的性能.为验证本文方法,设计球面反射温阑和普通平面温阑改变某制冷型探测器f数,在高低温试验箱内进行辐射定标实验测量两种温阑引入的杂散辐射,比较二者对探测器的影响.分析和实验结果表明,球面反射温阑引入的杂散辐射远小于普通平面温阑,引入的噪声等效温差也较小,能够更好地保证红外系统的成像性能. 展开更多

关键词 制冷型红外探测器 f数 球面反射温阑 杂散辐射

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液氮温区集成式数字温度传感器设计

15

作者 张昌锋 毛文彪 +3 位作者 张济清 郭强 钟昇佑 姚立斌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期250-255,共6页

温度传感器是制冷型红外焦平面探测器的重要组成部分,它用于测量探测器工作温度,其输出用于制冷机控制,从而控制探测器温度。探测器的工作温度将直接影响探测器的性能,如信噪比、探测率和盲元率等。针对传统PN结温度传感器需要模拟信号... 温度传感器是制冷型红外焦平面探测器的重要组成部分,它用于测量探测器工作温度,其输出用于制冷机控制,从而控制探测器温度。探测器的工作温度将直接影响探测器的性能,如信噪比、探测率和盲元率等。针对传统PN结温度传感器需要模拟信号处理电路及易受电磁干扰的弊端,设计了一种基于CMOS工艺的集成式数字温度传感器,可以集成到红外焦平面探测器读出电路中,直接通过SPI接口输出数字测温值。设计的集成式数字温度传感器采用0.35μm CMOS工艺流片,芯片面积为380μm×500μm(不包含PAD),在电源电压2.5 V和采样频率6.1次/s条件下,功耗为300μW,分辨率0.0616 K。在77 K温度下输出的RMS噪声为0.148 K。测试结果表明,集成式数字温度传感器可以应用于制冷型红外焦平面探测器温度测量。 展开更多

关键词 集成式温度传感器 制冷型红外探测器 液氮温区 SIGMA-DELTA ADC

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非制冷型InAsSb光探测器在8～9μm波长的性能提高 被引量：1

16

作者 高玉竹 龚秀英 +4 位作者 李继军 吴广会 冯彦斌 Takamitsu Makino Hirofumi Kan 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期825-828,共4页

研究提高非制冷型铟砷锑（InAsSb）光子探测器在8~9μm波长的灵敏度。用熔体外延（ME）技术在砷化铟（InAs）衬底上生长了长波长InAsSb厚外延膜,外延层厚达到50μm。X-射线衍射（XRD）谱测量表明,外延层为高质量单晶。电子探针微分析（E... 研究提高非制冷型铟砷锑（InAsSb）光子探测器在8~9μm波长的灵敏度。用熔体外延（ME）技术在砷化铟（InAs）衬底上生长了长波长InAsSb厚外延膜,外延层厚达到50μm。X-射线衍射（XRD）谱测量表明,外延层为高质量单晶。电子探针微分析（EPMA）组份分布图像显示,Sb在外延层中的分布比较均匀。用该材料制作了光导探测器,在探测器上安装了锗（Ge）浸没透镜。非制冷条件下,器件的光谱响应证明,InAs0.06Sb0.94探测器在波长8.0μm及9.0μm处的探测率D＊分别为1.30×109 cm·Hz1/2·W-1及0.28×109 cm·Hz1/2·W-1,比InAs0.02Sb0.98探测器提高了1个数量级,这是由于InAs0.06Sb0.94材料中As组份的增加引起的。而在波长6.5μm处,InAs0.06Sb0.94和InAs0.02Sb0.98的峰值探测率D＊λp均达大于1.00×109 cm·Hz1/2·W-1,可应用在红外探测和成像领域。 展开更多

关键词 INASSB 非制冷型光子探测器 光谱响应 探测率

原文传递

新一代地球敏感器

17

作者 S.Gigli R.Casini +5 位作者 G.Cherubini D.Labate E.Monnini S.Pieraccini H.Meier 郑克隆 《控制工程（北京）》 2003年第1期54-59,共6页

本文介绍新一代地球敏感器,这种敏感器采用新近开发的非制冷型红外阵列探测器。用这种阵列器件探测地球红外波段的热图像,随后进行图像处理,求出中心坐标。由于取消了扫描机构,这种敏感器与现今使用的地球敏感器相比,技术实现手段大大... 本文介绍新一代地球敏感器,这种敏感器采用新近开发的非制冷型红外阵列探测器。用这种阵列器件探测地球红外波段的热图像,随后进行图像处理,求出中心坐标。由于取消了扫描机构,这种敏感器与现今使用的地球敏感器相比,技术实现手段大大简化。由于要对敏感器定期进行重新标定,还保留一个活动部件,不过它是一种非常简单的粗部件。因此,敏感器的总体尺寸、质量和成本都大大降低。工程模型的研制须经功能与环境试验,这些工作目前正在伽利略公司(Officine Galileo)进行。 展开更多

关键词 地球敏感器 卫生姿态控制系统 轨道控制系统 非制冷型红外阵列探测器

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