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像素级数字长波制冷红外焦平面探测器研究进展 被引量:7
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作者 白丕绩 姚立斌 +4 位作者 陈楠 毛文彪 韩庆林 周连军 姬玉龙 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期301-308,331,共9页
介绍了美国、法国等西方红外强国在像素级数字化制冷长波红外焦平面探测器方面的研究现状及发展趋势。基于像素级ADC(模数转换)数字读出电路(ROIC)的不同实现架构,阐述了美国MIT实验室、法国Sofradir及CEA-Leti公司开发的像素级ADC数字... 介绍了美国、法国等西方红外强国在像素级数字化制冷长波红外焦平面探测器方面的研究现状及发展趋势。基于像素级ADC(模数转换)数字读出电路(ROIC)的不同实现架构,阐述了美国MIT实验室、法国Sofradir及CEA-Leti公司开发的像素级ADC数字读出电路原理及像素级数字化长波制冷红外焦平面探测器的最新研究成果。最后介绍了昆明物理研究所在像素级数字化制冷长波红外焦平面探测器研究方面取得的最新进展。昆明物理研究所突破像素级ADC设计等关键技术后,研制出320×256(30?m中心距)像素级数字读出电路,并与相同规格的长波制冷红外焦平面探测器互连,主要性能参数与国外同类像素级数字化长波焦平面探测器相当。 展开更多
关键词 像素级ADC 像素级数字读出电路 像素级数字长波探测器
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甚长波红外焦平面超大电荷容量数字读出电路技术
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作者 毛文彪 陈楠 +6 位作者 张济清 钟昇佑 姚立斌 王向前 丛树仁 师奕峰 李正芬 《红外技术》 北大核心 2025年第8期929-936,共8页
甚长波红外探测器在红外成像系统、光谱探测和深空探测等中有着重要应用。相比于中波和长波探测器,甚长波红外探测器的光电流和暗电流明显增加,探测器的偏置电压更加离散和敏感,本文采用数字积分技术和多电源域技术,解决了甚长波探测器... 甚长波红外探测器在红外成像系统、光谱探测和深空探测等中有着重要应用。相比于中波和长波探测器,甚长波红外探测器的光电流和暗电流明显增加,探测器的偏置电压更加离散和敏感,本文采用数字积分技术和多电源域技术,解决了甚长波探测器的温度灵敏度受到积分时间限制和宽偏置电压范围要求等问题。采用0.13μm的CMOS工艺,设计并流片加工了面阵规格分别为320×256(像元中心间距为30μm)和640×512(像元中心间距为25μm)的两款数字读出电路,ADC位数为16bit,电荷容量达到11.8 Ge^(-),探测器偏置电压范围扩展到2.2 V,经测试,两款电路的功耗分别为53.1m W和149.6 m W(@100 Hz帧频)。耦合了320×256和640×512甚长波碲镉汞红外探测器,半阱条件下,NETD分别达到8.01 mK和9.29 mK,积分时间10 ms时,动态范围达到90 dB以上。本文的数字积分读出电路与传统模拟积分读出电路相比,显著地扩展了电荷容量,延长了甚长波探测器的积分时间,有效提升了温度灵敏度和动态范围。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 数字读出电路 长波红外探测器 数字像元 超大电荷容量
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第三代红外焦平面探测器读出电路 被引量:28
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作者 白丕绩 姚立斌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第2期89-96,共8页
对红外探测器不断增长和提高的需求催生了第三代红外焦平面探测器技术。根据第三代红外探测器的概念,像素达到百万级,热灵敏度NETD达到1 m K量级是第三代制冷型高性能红外焦平面探测器的基本特征。计算结果表明读出电路需要达到1000 Me... 对红外探测器不断增长和提高的需求催生了第三代红外焦平面探测器技术。根据第三代红外探测器的概念,像素达到百万级,热灵敏度NETD达到1 m K量级是第三代制冷型高性能红外焦平面探测器的基本特征。计算结果表明读出电路需要达到1000 Me-以上的电荷处理能力和100 d B左右的动态范围(Dynamic Range)才能满足上述第三代红外焦平面探测器需求。提出在像素内进行数字积分技术,以期突破传统模拟读出电路的电荷存储量和动态范围瓶颈限制,使高空间分辨率、高温度分辨率及高帧频的第三代高性能制冷型红外焦平面探测器得到实现。 展开更多
关键词 第三代红外焦平面探测器 高温度分辨率 高动态范围 数字积分技术 像素级ADC数字读出电路
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甚高灵敏度红外探测器读出电路实现方法研究 被引量:4
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作者 袁媛 王静 李冬冰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期714-719,共6页
随着红外焦平面技术的不断发展,红外焦平面探测器应用领域越来越广泛,这对红外焦平面探测器灵敏度提出更高的要求。本文首先分析了传统TDI型读出电路的降噪原理,通过仿真、测试及理论分析论述了传统TDI型读出电路提高红外探测器灵敏度... 随着红外焦平面技术的不断发展,红外焦平面探测器应用领域越来越广泛,这对红外焦平面探测器灵敏度提出更高的要求。本文首先分析了传统TDI型读出电路的降噪原理,通过仿真、测试及理论分析论述了传统TDI型读出电路提高红外探测器灵敏度的局限性,并计算出传统TDI型红外探测器所能实现的最优NETD值为4.19 mK。随后分析了像素级数字化TDI型读出电路的噪声来源及如何降低各类噪声,通过仿真结果结合理论计算得出像素级数字化TDI型红外探测器在应用32级TDI时NETD可达到亚毫K级,能够实现甚高灵敏度红外探测器的需求。 展开更多
关键词 ROIC 红外探测器 TDI 像素级数字 噪声 NETD
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具有逻辑处理及存储功能的数字像素读出电路
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作者 张露漩 于艳 喻松林 《激光与红外》 北大核心 2025年第6期901-904,共4页
未来先进红外探测感知系统,以提升光场维度特征、探测目标距离、空间分辨率等性能为主要目标。片上智能化探测,需采用特定图像处理功能算法将探测信息融合成像,读出电路片上集成智能化自主识别与控制算法电路。成熟的智能化控制功能实... 未来先进红外探测感知系统,以提升光场维度特征、探测目标距离、空间分辨率等性能为主要目标。片上智能化探测,需采用特定图像处理功能算法将探测信息融合成像,读出电路片上集成智能化自主识别与控制算法电路。成熟的智能化控制功能实现路线基于数字域完成,读出电路数字化设计是智能化的前提和基础,像素阵列数据与算法处理模块之间以具有逻辑处理功能的数字信号进行数据交互。本文设计实现具有逻辑处理及存储功能的数字像素读出电路,配合图像处理算法功能实现智能化片上盲元替代、非均匀性校正、像元重构和运动目标轨迹探测等。 展开更多
关键词 智能化 红外探测器 像素级数字 读出电路
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