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红外光电探测器的前沿热点与变革趋势
被引量：
30
1
作者
叶振华
李辉豪
+17 位作者
王进东
陈星
孙常鸿
廖清君
黄爱波
李辉
周松敏
林加木
潘建珍
王晨飞
陈洪雷
陈路
魏彦锋
林春
胡晓宁
丁瑞军
陈建新
何力
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期15-39,共25页
红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式,具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点,在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今,二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备,高端三代也...
红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式,具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点,在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今,二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备,高端三代也在逐步推进实用化,并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件。本文聚焦国内外的红外技术研究现状,重点介绍红外光电探测器当前的研究热点与未来的发展趋势。首先,介绍针对战术泛在化、战略高性能的SWaP^(3)概念。其次,综述以超高空间分辨率、超高能量分辨率、超高时间分辨率、超高光谱分辨率为特征的高端三代红外光电探测器,分析挑战光强探测能力极限的红外探测器的技术特征与实现方法。然后,论述基于人工微结构的四代红外光电探测器,重点介绍偏振、光谱、相位等多维信息融合的实现途径与技术挑战。最后,从片上数字化升级为片上智能化的角度,探讨未来极具变革性趋势的红外探测器。
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关键词
红外光电
探测器
SWaP^(3)
多维信息融合
片上智能化
曲面
/柔性
探测器
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职称材料
基于FOSC型的宽波段高效率中低色散光谱仪设计(特邀)
2
作者
季杭馨
巴国鑫
+1 位作者
李军
余浩然
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期70-81,共12页
为实现各类暂现源及暗弱目标的宽波段、高效率光谱后随观测,以1.9 m光学望远镜为例,设计了一种基于Faint Object Spectrograph and Camera型的双通道中低色散光谱仪,可实现三种光谱分辨率(R=500、2000和5500),工作波段覆盖紫外-近红外(3...
为实现各类暂现源及暗弱目标的宽波段、高效率光谱后随观测,以1.9 m光学望远镜为例,设计了一种基于Faint Object Spectrograph and Camera型的双通道中低色散光谱仪,可实现三种光谱分辨率(R=500、2000和5500),工作波段覆盖紫外-近红外(310~1000 nm)。根据光栅方程和光谱分辨率等各项指标,确定光谱仪的初始结构参数,针对光谱仪在全波段的高效率需求以及仪器随动的包络限制,确定光学系统采用双通道设计并近似对称分布:准直系统采用了不同于传统Faint Object Spectrograph and Camera型光谱仪的折反射式系统,在提高了系统效率的同时压缩了空间。色散系统根据直视棱栅的不同工艺,通过棱镜材料和角度的调整对工作波段的光栅效率进行优化并得到8种棱栅参数;红蓝通道相机系统在设计过程中优化选取光学材料,同时结合二次非球面和单透镜的主动调焦补偿,实现大动态温度范围(-30℃~20℃)全视场(φ16°)最大弥散斑半径均方根小于5μm的优良像质。该系统结构紧凑、分布对称,设计结果满足各项指标,光谱仪全波段峰值效率优于60%,最低效率优于20%,具有较高的可实现性。基于曲面芯片工艺,以红通道为例,简化的相机系统至少可提高整体光谱效率约4%,可以为未来光谱仪相机系统的设计提供参考。
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关键词
棱栅
天文光谱仪
中低色散
体位相全息光栅
曲面探测器
紫外
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职称材料
题名
红外光电探测器的前沿热点与变革趋势
被引量：
30
1
作者
叶振华
李辉豪
王进东
陈星
孙常鸿
廖清君
黄爱波
李辉
周松敏
林加木
潘建珍
王晨飞
陈洪雷
陈路
魏彦锋
林春
胡晓宁
丁瑞军
陈建新
何力
机构
中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室
中国科学院大学
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期15-39,共25页
基金
中国科学院战略高技术创新基金项目(CXJJ-19-A04)。
文摘
红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式,具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点,在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今,二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备,高端三代也在逐步推进实用化,并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件。本文聚焦国内外的红外技术研究现状,重点介绍红外光电探测器当前的研究热点与未来的发展趋势。首先,介绍针对战术泛在化、战略高性能的SWaP^(3)概念。其次,综述以超高空间分辨率、超高能量分辨率、超高时间分辨率、超高光谱分辨率为特征的高端三代红外光电探测器,分析挑战光强探测能力极限的红外探测器的技术特征与实现方法。然后,论述基于人工微结构的四代红外光电探测器,重点介绍偏振、光谱、相位等多维信息融合的实现途径与技术挑战。最后,从片上数字化升级为片上智能化的角度,探讨未来极具变革性趋势的红外探测器。
关键词
红外光电
探测器
SWaP^(3)
多维信息融合
片上智能化
曲面
/柔性
探测器
Keywords
infrared photon detector
SWaP^(3)
multi-dimensional information fusion
on-chip intelligence
curved/flexible photodetector
分类号
TN305.7 [电子电信—物理电子学]
TN304.25 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于FOSC型的宽波段高效率中低色散光谱仪设计(特邀)
2
作者
季杭馨
巴国鑫
李军
余浩然
机构
中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
中国科学院天文光学技术重点实验室
中国科学院大学
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期70-81,共12页
基金
国家自然科学基金(No.12173061)。
文摘
为实现各类暂现源及暗弱目标的宽波段、高效率光谱后随观测,以1.9 m光学望远镜为例,设计了一种基于Faint Object Spectrograph and Camera型的双通道中低色散光谱仪,可实现三种光谱分辨率(R=500、2000和5500),工作波段覆盖紫外-近红外(310~1000 nm)。根据光栅方程和光谱分辨率等各项指标,确定光谱仪的初始结构参数,针对光谱仪在全波段的高效率需求以及仪器随动的包络限制,确定光学系统采用双通道设计并近似对称分布:准直系统采用了不同于传统Faint Object Spectrograph and Camera型光谱仪的折反射式系统,在提高了系统效率的同时压缩了空间。色散系统根据直视棱栅的不同工艺,通过棱镜材料和角度的调整对工作波段的光栅效率进行优化并得到8种棱栅参数;红蓝通道相机系统在设计过程中优化选取光学材料,同时结合二次非球面和单透镜的主动调焦补偿,实现大动态温度范围(-30℃~20℃)全视场(φ16°)最大弥散斑半径均方根小于5μm的优良像质。该系统结构紧凑、分布对称,设计结果满足各项指标,光谱仪全波段峰值效率优于60%,最低效率优于20%,具有较高的可实现性。基于曲面芯片工艺,以红通道为例,简化的相机系统至少可提高整体光谱效率约4%,可以为未来光谱仪相机系统的设计提供参考。
关键词
棱栅
天文光谱仪
中低色散
体位相全息光栅
曲面探测器
紫外
Keywords
Grism
Astronomical spectrograph
Medium-Low dispersion
Volume phase holographic grating
Curved detector
Ultraviolet
分类号
P111.42 [天文地球—天文学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
红外光电探测器的前沿热点与变革趋势
叶振华
李辉豪
王进东
陈星
孙常鸿
廖清君
黄爱波
李辉
周松敏
林加木
潘建珍
王晨飞
陈洪雷
陈路
魏彦锋
林春
胡晓宁
丁瑞军
陈建新
何力
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
30
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于FOSC型的宽波段高效率中低色散光谱仪设计(特邀)
季杭馨
巴国鑫
李军
余浩然
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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