拼接型短波红外探测器的光谱响应特性

1

作者 廖清君 胡晓宁 +3 位作者 黄爱波 陈洪雷 叶振华 丁瑞军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期65-72,共8页

红外探测器的光谱响应一致性影响高光谱成像仪器的动态范围,研究高光谱成像用拼接型短波红外探测器在同一光谱维的响应均匀性对提高高光谱成像性能有重要意义。通过测量相对光谱响应和窄带响应,对响应波段为1.0~2.5μm、规格为2000×... 红外探测器的光谱响应一致性影响高光谱成像仪器的动态范围,研究高光谱成像用拼接型短波红外探测器在同一光谱维的响应均匀性对提高高光谱成像性能有重要意义。通过测量相对光谱响应和窄带响应,对响应波段为1.0~2.5μm、规格为2000×256的碲镉汞短波红外探测器光谱响应率进行测量和分析,提出用光谱响应非均匀性定量化分析光谱响应一致性。分析了在80℃和140℃不同的黑体温度下,窄带滤光片的中心波长和半带宽不同时,带外截止深度为OD3时,带外信号对窄带性能测试误差的影响。通过测量探测器模块的光谱响应率,计算拼接的2000×256探测器在1μm、1.9μm和2.5μm处的响应非均匀性分别为6.23%、6.06%和4.07%。光谱响应率的准确测量实现了拼接型短波红外探测器的光谱响应一致性的定量化评价,有利于探测器在高光谱成像中的合理应用。 展开更多

关键词 高光谱成像 光谱响应 定量化分析 短波红外探测器 碲镉汞

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InGaAs短波红外探测器的光电机理 被引量：1

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作者 邵海洋 邢怀中 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期158-162,共5页

利用ISE TCAD仿真软件,建立了铟镓砷(InGaAs)短波红外探测器表面漏电的二维模型。在背面照射方式下,模拟研究了InGaAs短波红外探测器的表面漏电对器件暗电流、总电流、量子效率和响应率的影响。研究结果表明,表面漏电会导致器件的暗电... 利用ISE TCAD仿真软件,建立了铟镓砷(InGaAs)短波红外探测器表面漏电的二维模型。在背面照射方式下,模拟研究了InGaAs短波红外探测器的表面漏电对器件暗电流、总电流、量子效率和响应率的影响。研究结果表明,表面漏电会导致器件的暗电流和总电流增大,但响应率和量子效率会降低。由此可知,表面漏电是制约InGaAs短波红外探测器性能的重要影响因素,该研究结果为器件的设计与优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 表面漏电 InGaAs短波红外探测器 暗电流 响应率 量子效率

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短波红外探测器的发展与应用(特邀) 被引量：13

3

作者 马旭 李云雪 +3 位作者 黄润宇 叶海峰 侯泽鹏 史衍丽 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期127-138,共12页

短波红外波段作为"大气透过窗口"之一,探测器工作在该波段能获得目标更多的辐射能量。另外,短波红外对近室温目标的探测成像类似于可见光的反射式成像,一方面拥有中长波红外探测缺少的细节分辨能力,另一方面具有穿透烟雾进行... 短波红外波段作为"大气透过窗口"之一,探测器工作在该波段能获得目标更多的辐射能量。另外,短波红外对近室温目标的探测成像类似于可见光的反射式成像,一方面拥有中长波红外探测缺少的细节分辨能力,另一方面具有穿透烟雾进行成像等可见光探测不具备的能力。随着短波红外探测器在军事、民用领域的广泛应用,对短波红外探测器的性能、成本提出了更高的要求,InGaAs探测器由于高达约70%~90%的量子效率、室温下约8 000 cm^(2)/(V·s)的高迁移率,以及高灵敏度、高速响应、低成本的应用优势,是目前短波红外探测器的最佳选择。为了进一步扩展波长、提高分辨率、降低成本,发展了基于Ⅱ类超晶格、胶体量子点、硅基材料等新材料和新工艺的短波红外探测器。文中对美国、法国、以色列、中国等国内外短波红外探测器的发展现状进行了归纳整理,对有关短波红外探测器的新材料和新工艺进行了报道,最后探讨分析了短波红外探测器的未来发展趋势。 展开更多

关键词 短波红外 红外探测器 INGAAS 胶体量子点 Ⅱ类超晶格 硅基短波红外探测器

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即时全球打击(PGS)武器早期预警对光电探测器的需求分析 被引量：3

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作者 王忆锋 余连杰 马钰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期288-292,共5页

介绍了在近地空间环境的理想条件下,即时全球打击(prompt global strike,PGS)武器地球曲率限的最大可探测距离的计算方法。根据黑体辐射理论,估算了PGS在短波红外和日盲紫外波段的辐射量值。当PGS飞行速度高于5马赫数时,其辐射峰值波长... 介绍了在近地空间环境的理想条件下,即时全球打击(prompt global strike,PGS)武器地球曲率限的最大可探测距离的计算方法。根据黑体辐射理论,估算了PGS在短波红外和日盲紫外波段的辐射量值。当PGS飞行速度高于5马赫数时,其辐射峰值波长位于短波红外波段,最适合使用短波红外探测器。虽然与短波红外能量相比,PGS的紫外辐射能量要小得非常多,但其紫外辐射光子个数仍然是一个巨量的值。具有单光子计数能力的短波红外和日盲紫外雪崩光电二极管或有实现PGS早期预警及最大可探测距离的潜力。 展开更多

关键词 即时全球打击武器 高超音速飞行器 早期预警 短波红外探测器 日盲紫外探测器 单光子雪崩光电二极管

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气相闪蒸纳米硫化铅的表征及其短波红外探测的应用

5

作者 司俊杰 陈湘伟 +4 位作者 陈凤金 司阿利 黄战利 张庆军 万海林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期19-,共1页

用气相闪蒸法制备了纳米PbS薄膜.通过在Ar气氛下闪蒸PbS粉末,实现了纳米级PbS颗粒淀积,PbS纳米颗粒大小可以通过改变Ar气压来控制,所得颗粒直径在5～20 nm之间.透射率谱清晰表明纳米PbS薄膜的吸收带边随纳米颗粒直径减小而兰移.PbS纳米... 用气相闪蒸法制备了纳米PbS薄膜.通过在Ar气氛下闪蒸PbS粉末,实现了纳米级PbS颗粒淀积,PbS纳米颗粒大小可以通过改变Ar气压来控制,所得颗粒直径在5～20 nm之间.透射率谱清晰表明纳米PbS薄膜的吸收带边随纳米颗粒直径减小而兰移.PbS纳米颗粒的x射线衍射结果和透射电镜形貌观测结果相一致.分析了纳米PbS颗粒的尺寸分布,探讨了将此类纳米PbS薄膜应用于短波红外探测的可能性. 展开更多

关键词 PBS 纳米颗粒 短波红外探测器 气相蒸发 闪蒸

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InGaAs探测器的盲元分析及P电极优化

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作者 邓洪海 杨波 +8 位作者 夏辉 邵海宝 王强 王志亮 朱友华 黄静 李雪 邵秀梅 龚海梅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期101-106,共6页

采用扫描电容显微镜分析了平面型PIN In_(0.52)Al_(0.48)As/In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As短波红外探测器盲元产生的原因,利用半导体器件仿真工具Sentaurus TCAD对探测器中的盲元特性进行了模拟,并利用制备的Au/P-In_(0.52... 采用扫描电容显微镜分析了平面型PIN In_(0.52)Al_(0.48)As/In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As短波红外探测器盲元产生的原因,利用半导体器件仿真工具Sentaurus TCAD对探测器中的盲元特性进行了模拟,并利用制备的Au/P-In_(0.52)Al_(0.48)As传输线结构芯片对P电极的欧姆接触进行优化.研究结果表明,P电极与扩散区外的N^--In_(0.52)Al_(0.48)As帽层形成导电通道导致了盲元的产生,优化后Au与P-In_(0.52)Al_(0.48)As帽层之间具有更低的比接触电阻为3.52×10^(-4)Ω·cm^(-2),同时Au在高温快速热退火过程中的流动被抑制,从而降低了盲元产生的概率. 展开更多

关键词 短波红外探测器 INGAAS 盲元 比接触电阻 AU

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短波红外星图的噪声抑制算法 被引量：2

7

作者 魏其海 柳博晗 +1 位作者 李勇 崔维鑫 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1433-1439,共7页

为了满足星敏感器在近地空间全天时观测的需求,基于短波红外探测器的星敏感器得到了广泛的应用。然而,短波红外星图中存在着条纹非均匀性噪声和缺陷像素等噪点,这些噪声的存在会降低星图的质量。为了抑制上述噪声的影响,本文针对短波红... 为了满足星敏感器在近地空间全天时观测的需求,基于短波红外探测器的星敏感器得到了广泛的应用。然而,短波红外星图中存在着条纹非均匀性噪声和缺陷像素等噪点,这些噪声的存在会降低星图的质量。为了抑制上述噪声的影响,本文针对短波红外星图提出了一种噪声抑制算法。首先,通过两点法对每列像素做初步的非均匀性校正,降低同列像素间的非均匀度。然后,通过改进的列向Top-hat算法去除条纹非均匀性噪声的影响。最后,通过中心点扩散连通域算法提取星点。实验结果表明,在两等星内,本文算法能够很好地去除噪声影响,星点的提取误差能够保持在0.3像素即2"内,并且算法针对单帧图像,便于实现,能够满足实时处理的要求。 展开更多

关键词 短波红外探测器 噪声抑制算法 全天时观星 缺陷像素 条纹非均匀性

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基于InGaAs探测器的制冷试验分析 被引量：1

8

作者 姜宇鹏 刘栋斌 李哲 《现代电子技术》 2014年第12期160-162,共3页

为解决红外图像高质量要求与紧张的卫星有效载荷资源间矛盾,针对Xenics公司的InGaAs短波红外探测器XLIN-1.7-2048开展电制冷试验以确定其工作模式。对比暗背景与不同光辐照情况下,探测器开启半导体热电制冷与不制冷时的像元均值、噪声... 为解决红外图像高质量要求与紧张的卫星有效载荷资源间矛盾,针对Xenics公司的InGaAs短波红外探测器XLIN-1.7-2048开展电制冷试验以确定其工作模式。对比暗背景与不同光辐照情况下,探测器开启半导体热电制冷与不制冷时的像元均值、噪声与灵敏度,综合考虑系统要求、功耗、辐冷板面积、重量及可靠性等因素,最终确定常温工作状态下的工作模式。 展开更多

关键词 短波红外探测器 热电制冷 INGAAS探测器 卫星有效载荷

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基于ACTELFPGA短波红外成像系统设计与研究 被引量：3

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作者 苗丽峰 徐茜 +2 位作者 张明涛 孙德新 刘银年 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第11期621-625,共5页

针对短波红外探测在各个领域的重要作用,采用Sofradir 320×256短波红外探测器,基于ACTEL公司的FPGA芯片APA600,设计并实现了短波红外成像系统,并对几个关键性设计进行了分析。该系统具有低功耗、小体积、高速率、可控性好等特点。... 针对短波红外探测在各个领域的重要作用,采用Sofradir 320×256短波红外探测器,基于ACTEL公司的FPGA芯片APA600,设计并实现了短波红外成像系统,并对几个关键性设计进行了分析。该系统具有低功耗、小体积、高速率、可控性好等特点。实验结果表明该系统能够满足设计要求。 展开更多

关键词 短波红外焦平面探测器 ACTELFPGA 成像系统 红外技术

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针对不同海拔白昼星光探测的星敏感器光学参数优化 被引量：2

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作者 倪源蔓 戴东凯 +1 位作者 王省书 周召发 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期143-153,共11页

极限探测星等、视场内导航星数量及光学系统的尺寸和质量等是全天时星敏感器光学探测系统的重要指标,而各项性能指标的提升往往是存在矛盾制约的,进而导致光学系统的参数设计缺乏明确的优化目标。为提高白昼星光探测系统的综合性能,文... 极限探测星等、视场内导航星数量及光学系统的尺寸和质量等是全天时星敏感器光学探测系统的重要指标,而各项性能指标的提升往往是存在矛盾制约的,进而导致光学系统的参数设计缺乏明确的优化目标。为提高白昼星光探测系统的综合性能,文中对光学系统参数优化进行了深入研究。首先,根据短波红外探测器的响应特性建立了基于图像灰度信息的信噪比模型,在此基础上,针对星体跟踪和星图匹配两种不同的导航模式,提出了星敏感器光学系统参数优化方案。仿真采用Sofradir的InGaAs传感器参数作为典型值,分别对海平面星体跟踪模式和高海拔星图匹配模式进行光学系统参数设计,得到白昼星光探测的最优口径、焦距和截止波长,同时确定了相应的全天时星敏感器星体跟踪/星图匹配导航模式转换的临界海拔。研制的原理样机口径60 mm、焦距515 mm、截止波长1.48μm,利用样机在地面开展了白昼观星实验,对提出的光学系统参数优化理论进行了验证,同时说明了该系统在近地面具备白昼星光探测能力。 展开更多

关键词 星敏感器 白昼星光探测 参数优化 短波红外探测器 噪声模型

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基于目标/系统特征设计雪崩光电二极管增益

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作者 王忆锋 余连杰 +1 位作者 陈洁 何雯瑾 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1215-1218,共4页

以即时全球打击(prompt global strike,PGS)武器的早期预警为应用背景,介绍了理想条件下从PGS投射到探测器上光子数的估算方法。给出了基于探测器量子效率的光生电荷数的计算方法。讨论了PGS辐射特征和运动特征、光生电荷数以及可检测... 以即时全球打击(prompt global strike,PGS)武器的早期预警为应用背景,介绍了理想条件下从PGS投射到探测器上光子数的估算方法。给出了基于探测器量子效率的光生电荷数的计算方法。讨论了PGS辐射特征和运动特征、光生电荷数以及可检测电流阈值对于APD增益设计的影响。 展开更多

关键词 短波红外探测器 单光子探测器 雪崩光电二极管 增益 即时全球打击武器

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全天时星敏感器的建模分析与实验验证 被引量：6

12

作者 王文杰 张广军 魏新国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期131-137,共7页

全天时星敏感器技术可以将星敏感器的应用推广到临近空间飞行器如平流层飞艇和高空气球等平台,是星敏感器未来发展的一个重要方向。由于白天受到强烈的大气背景辐射的影响,可见光波段星敏感器的探测能力显著受限。大气背景辐射在短波红... 全天时星敏感器技术可以将星敏感器的应用推广到临近空间飞行器如平流层飞艇和高空气球等平台,是星敏感器未来发展的一个重要方向。由于白天受到强烈的大气背景辐射的影响,可见光波段星敏感器的探测能力显著受限。大气背景辐射在短波红外处的强度迅速降低,因此利用短波红外成像系统在0.9~1.7μm波段下进行恒星探测成为研究全天时星敏感器技术的一种有效可行的方案。为了系统地分析并验证短波红外全天时星敏感器的可行性,文中在分析全天时星敏感器探测模型的基础上,重点讨论了短波红外探测器噪声对星敏感器探测能力的影响并基于探测模型确定了20 km高度处全天时星敏感器的光学参数。基于短波红外探测器研制了全天时星敏感器原理样机,结合地面处的观星实验,测试了原理样机的探测性能并验证了全天时星敏感器探测模型的正确性。 展开更多

关键词 全天时星敏感器 建模仿真 短波红外探测器噪声 外场白天观星实验

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