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第三代红外焦平面探测器读出电路 被引量:28
1
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 第三红外平面探测器 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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一种新的红外焦平面器件非均匀性自适应校正算法 被引量:14
2
作者 殷世民 洪新华 +1 位作者 刘上乾 付小宁 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期33-37,共5页
提出了一种新的红外焦平面器件非均匀性自适应多点校正算法 ,该算法利用自适应滤波技术获取探测器在某一定标辐照度下稳定工作时的权值 ,并利用该权值去除探测器实时输出图像的温度漂移 ,最后对去除温度漂移的图像进行三次样条插值多点... 提出了一种新的红外焦平面器件非均匀性自适应多点校正算法 ,该算法利用自适应滤波技术获取探测器在某一定标辐照度下稳定工作时的权值 ,并利用该权值去除探测器实时输出图像的温度漂移 ,最后对去除温度漂移的图像进行三次样条插值多点校正 ,具有校正精度高。 展开更多
关键词 红外平面器件 自适应校正算法 温度漂移 次样条插值 红外探测器 图像处理
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红外焦平面器件二点多段非均匀性校正算法研究 被引量:24
3
作者 王跃明 陈建新 +1 位作者 刘银年 薛永祺 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期415-418,共4页
分析了红外焦平面探测器的非均匀性机理和各种非均匀性校正算法 ,提出两点多段非均匀性校正算法 ,该算法避免了二点校正算法的低精度和多点校正算法的大运算量 .在红外多谱段相机上的应用结果表明二点多段非均匀性校正算法具有运算量小... 分析了红外焦平面探测器的非均匀性机理和各种非均匀性校正算法 ,提出两点多段非均匀性校正算法 ,该算法避免了二点校正算法的低精度和多点校正算法的大运算量 .在红外多谱段相机上的应用结果表明二点多段非均匀性校正算法具有运算量小、精度高、实用性强的优点 . 展开更多
关键词 红外平面器件 二点多段法 非均匀性校正算法 图像噪声 温度分辨率 增益系数 红外成像系统
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一种低噪声红外焦平面器件采集电路的设计 被引量:12
4
作者 祝红彬 李伟 +2 位作者 刘子骥 蒋亚东 金中 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第3期165-168,172,共5页
提出了384×288非制冷红外焦平面UL03162驱动电路和焦平面器件模拟输出信号数字化的设计方法,从理论和实际上论述了偏置电压对焦平面器件性能的影响,阐明了偏置电压的产生方案,并简要说明时序控制产生和转换器选择的方法,为焦平面... 提出了384×288非制冷红外焦平面UL03162驱动电路和焦平面器件模拟输出信号数字化的设计方法,从理论和实际上论述了偏置电压对焦平面器件性能的影响,阐明了偏置电压的产生方案,并简要说明时序控制产生和转换器选择的方法,为焦平面高性能、稳定可靠的工作提供了必要条件。通过测试系统检测,RMS噪声为312.4μV,充分发挥了该器件的优良性能。 展开更多
关键词 采集电路 红外平面 低噪声 红外平面器件
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基于低次插值的红外焦平面器件非均匀性多点校正算法 被引量:31
5
作者 殷世民 刘上乾 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期715-718,共4页
提出了分段线性插值和三次样条插值两种基于低次插值的红外焦平面阵列非均匀性多点校正算法 ,该算法能有效地克服工程上常用的一点和二点校正算法的不足 ,具有校正精度高、动态范围大、在线计算量小、易于实时实现等优点 ,并且能有效克服
关键词 红外平面器件 算法 红外平面阵列 非均匀性 次样条插值 红外探测 多点校正
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红外焦平面器件非均匀性校正数字实现 被引量:13
6
作者 周慧鑫 王炳健 +1 位作者 刘上乾 拜丽萍 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期130-132,共3页
红外焦平面阵列(infraredfocalplanearrays,IRFPA)成像是当今红外成像技术发展的主流方向,但IRF PA特有的非均匀性严重地限制了系统的成像质量,因此对红外焦平面阵列器件的非均匀性实施有效的校正是其应用中必须解决的一项关键技术。在... 红外焦平面阵列(infraredfocalplanearrays,IRFPA)成像是当今红外成像技术发展的主流方向,但IRF PA特有的非均匀性严重地限制了系统的成像质量,因此对红外焦平面阵列器件的非均匀性实施有效的校正是其应用中必须解决的一项关键技术。在阐述非均匀性校正算法原理的基础上,着重论述了一种基于TMS320C55XDSP的非均匀性校正算法的实时实现技术,给出了实测结果,验证了该技术的有效性和工程实用性。 展开更多
关键词 红外平面阵列 红外成像器件 数字信号处理
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p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件技术研究 被引量:4
7
作者 李立华 熊伯俊 +4 位作者 杨超伟 李雄军 万志远 赵鹏 刘湘云 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期534-539,共6页
As注入掺杂的p-on-n结构器件具有暗电流小、R_(0)A值高、少子寿命长等优点,是长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件发展的重要趋势。介绍了由昆明物理研究所研究制备的77 K温度下截止波长为9.5μm、10.1μm和71 K下14.97μm的p-on-n长波、... As注入掺杂的p-on-n结构器件具有暗电流小、R_(0)A值高、少子寿命长等优点,是长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件发展的重要趋势。介绍了由昆明物理研究所研究制备的77 K温度下截止波长为9.5μm、10.1μm和71 K下14.97μm的p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件,对器件的响应率、NETD、暗电流及R_(0)A等性能参数进行测试分析。测试结果表明,器件的有效像元率在99.78%~99.9%之间,器件的NETD均小于21 mK。实现了p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件的有效制备。 展开更多
关键词 碲镉汞红外探测器 p-on-n长波器件 平面性能测试 NETD 暗电流
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大面阵短波碲镉汞红外焦平面器件研究 被引量:3
8
作者 龚晓丹 李红福 +5 位作者 杨超伟 袁绶章 封远庆 黄元晋 胡旭 李立华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期141-147,共7页
随着红外焦平面技术的发展,大面阵红外焦平面器件在遥感、气象、资源普查和高分辨对地观测卫星上得到了广泛应用。因此,基于第三代红外焦平面技术的超大规模焦平面器件成为国内外研究热点。文中介绍了昆明物理研究所采用n-on-p技术路线... 随着红外焦平面技术的发展,大面阵红外焦平面器件在遥感、气象、资源普查和高分辨对地观测卫星上得到了广泛应用。因此,基于第三代红外焦平面技术的超大规模焦平面器件成为国内外研究热点。文中介绍了昆明物理研究所采用n-on-p技术路线成功研制的短波(Short Wave, SW) 2 k×2 k(18μm,像元中心距)碲镉汞红外焦平面器件。短波2 k×2 k碲镉汞红外焦平面器件突破了大尺寸碲锌镉(CdZnTe)衬底制备和大面积液相外延薄膜材料生长技术,衬底尺寸由Φ75 mm增加到Φ90 mm,获得了高度均匀的大面积碲镉汞(HgCdTe)薄膜材料。通过大面阵器件工艺、大面阵倒装互连等技术攻关,最终获得了有效像元率大于99.9%、平均峰值探测率(D^(*))大于4×10^(12)(cm·Hz^(1/2))/W、暗电流密度在1 nA/cm^(2)的高性能短波2 k×2 k(18μm)碲镉汞红外焦平面器件。 展开更多
关键词 短波 大面阵 2k 红外平面器件
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红外焦平面器件脉冲驱动电路的小型化设计 被引量:5
9
作者 周慧鑫 王炳健 刘上乾 《红外技术》 CSCD 北大核心 2002年第5期34-36,共3页
代表着红外器件发展的主流方向的红外焦平面器件 ,其正常工作时需要驱动脉冲信号多达十几路 ,为了使红外焦平面阵列处于最佳工作状态 ,就必须设计出相应的驱动电路。提出了一种红外焦平面器件驱动电路的设计方法。该电路具有体积小、功... 代表着红外器件发展的主流方向的红外焦平面器件 ,其正常工作时需要驱动脉冲信号多达十几路 ,为了使红外焦平面阵列处于最佳工作状态 ,就必须设计出相应的驱动电路。提出了一种红外焦平面器件驱动电路的设计方法。该电路具有体积小、功耗低及灵活性好等特点 。 展开更多
关键词 红外平面器件 驱动电路 可编程逻辑器件 IRFPA 脉冲信号
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多色红外焦平面器件的现状、发展趋势及军事应用分析 被引量:15
10
作者 刘武 孙国正 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第3期1-4,10,共5页
红外焦平面器件在侦察预警探测、精确制导、火控、光电对抗等领域有着极为重要的军事应用。先后论述了国外多色红外焦平面器件现状、发展趋势,并就其在军事上的应用作了几个方面的分析。
关键词 红外平面器件 探测器 发展趋势 军事应用 发展现状
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利用红外焦平面器件对常规弹丸的跟踪测量研究 被引量:1
11
作者 高昕 苏增立 +1 位作者 邢强林 苏建刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期361-361,365,共2页
文中探讨了利用红外跟踪测量技术对常规快速弹丸目标的跟踪与测量。对靶场试验中常用弹丸目标的光谱辐射特性、背景辐射特性以及大气透过率进行了综合分析 ,结合试验结果 ,指出响应工作波段为 3~ 5 μm的红外器件最适于作该类目标的成... 文中探讨了利用红外跟踪测量技术对常规快速弹丸目标的跟踪与测量。对靶场试验中常用弹丸目标的光谱辐射特性、背景辐射特性以及大气透过率进行了综合分析 ,结合试验结果 ,指出响应工作波段为 3~ 5 μm的红外器件最适于作该类目标的成像探测器。在此基础上计算了利用3~ 5 μm红外焦平面探测器对 12 2mm火箭弹进行探测的作用距离 ,以及红外两站交汇测量系统对12 2mm火箭弹的交汇测量精度。 展开更多
关键词 红外平面器件 光学测量 测量精度 跟踪测量 弹丸
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可编程逻辑器件在红外焦平面阵列读出电路信号源中的应用 被引量:2
12
作者 李兵 杨春林 +1 位作者 潘银松 袁祥辉 《红外技术》 CSCD 北大核心 2000年第2期43-46,共4页
读出电路是红外焦平面器件研究的关键技术之一。文中首先介绍了可编程逻辑器件用于红外焦平面阵列读出电路信号源中的优点及红外焦平面读出电路信号源的特殊性 ,然后介绍了用于测试所研制的两种读出电路的信号源设计。
关键词 可编程逻辑器件 红外平面阵列 夜视器件
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红外焦平面器件的研制与展望 被引量:5
13
作者 曾戈虹 《红外技术》 CSCD 1995年第3期1-5,共5页
从焦平面器件研制的角度出发,分析了焦平面技术的现状和发展趋势。认为红外焦平面的难点在于大规模、高均匀性、高性能的红外探测器阵列的制造,同时强调了材料、杜瓦瓶、致冷器、读出电路等关键技术在加速焦平面器件研制中所起的重要... 从焦平面器件研制的角度出发,分析了焦平面技术的现状和发展趋势。认为红外焦平面的难点在于大规模、高均匀性、高性能的红外探测器阵列的制造,同时强调了材料、杜瓦瓶、致冷器、读出电路等关键技术在加速焦平面器件研制中所起的重要作用。 展开更多
关键词 平面器件 夜视技术 红外探测器 研制
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基于RLS的红外焦平面器件非均匀性校正算法 被引量:1
14
作者 李庆 刘上乾 王炳健 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第2期6-9,共4页
针对红外焦平面器件(IRFPA)存在着严重的非均匀性和探测元响应特性随时间漂移的实际情况,开发了基于场景的递归最小二乘(RLS)非均匀性校正算法,通过逐帧估计每个探测器的增益和偏置,来补偿图像中的固定图案噪声。通过对参考信号的精确估... 针对红外焦平面器件(IRFPA)存在着严重的非均匀性和探测元响应特性随时间漂移的实际情况,开发了基于场景的递归最小二乘(RLS)非均匀性校正算法,通过逐帧估计每个探测器的增益和偏置,来补偿图像中的固定图案噪声。通过对参考信号的精确估计,达到最优的校正精度。在算法中,首先提出了一种条纹噪声估计方法来消除图像中的条纹噪声;然后利用周围探测单元的像素值,采用自适应加权平均滤波器的方法精确估计目标边缘处的参考信号;权系数是根据加性误差来选择的。这样,随着递归次数的增加,参考信号能够更接近真实的辐射信号。通过参考信号可以精确地估计探测器的增益和偏置。仿真实验以及对实际红外图像序列的实验结果表明,本文提出的校正算法收敛速度快、校正精度高,具有很好的外场工程适应性能。 展开更多
关键词 红外平面器件 基于场景的非均匀校正 递归最小二乘滤波 自适应加权平均滤波器 条纹噪声估计
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用于改善PtSi红外焦平面阵列器件响应特性的长焦距GaAs微透镜阵列器件的制作研究(英文)
15
作者 何苗 易新建 +2 位作者 程祖海 刘鲁勤 王英瑞 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期321-324,共4页
提出了一种新的曲率补偿法用于长焦距微透镜阵列的制作。扫描电子显微镜 ( SEM)显示微透镜阵列为表面极为平缓的方底拱形阵列 ,表面探针测试结果显示用曲率补偿法制作的微透镜的焦距可达到 3 861.70 μm,而常规光刻热熔法很难制作出焦... 提出了一种新的曲率补偿法用于长焦距微透镜阵列的制作。扫描电子显微镜 ( SEM)显示微透镜阵列为表面极为平缓的方底拱形阵列 ,表面探针测试结果显示用曲率补偿法制作的微透镜的焦距可达到 3 861.70 μm,而常规光刻热熔法很难制作出焦距超过 2 0 0μm的相同尺寸的微透镜阵列。微透镜阵列器件与红外焦平面阵列器件在红外显微镜下对准胶合 。 展开更多
关键词 GAAS 离子束刻蚀 组合器件 红外平面阵列器件 响应特性 砷化镓 微透镜阵列器件 曲率补偿
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32×32长波红外焦平面器件研制和室温目标红外热图像
16
作者 张勤耀 梁平治 +2 位作者 丁瑞军 何力 杨建荣 《红外与激光工程》 EI CSCD 1997年第3期27-30,共4页
文章介绍了32×32元长波碲镉汞混成焦平面器件研制及室温目标红外热成像演示。该器件采用MBE碲镉汞薄膜材料、全平面离子注入成结工艺、Si-CMOS读出电路、倒焊互联混成、背照工作模式。所研制的32×32元碲镉汞长波焦平面器件... 文章介绍了32×32元长波碲镉汞混成焦平面器件研制及室温目标红外热成像演示。该器件采用MBE碲镉汞薄膜材料、全平面离子注入成结工艺、Si-CMOS读出电路、倒焊互联混成、背照工作模式。所研制的32×32元碲镉汞长波焦平面器件获得了突破性进展,最新结果为Dλ*>1×1010cmHz1/2W-1,响应率不均匀性为12.4%,有效像元>98%,NETD约为0.1K(FOV=60°),响应波长8~10μm。该器件实现了室温目标红外热成像。该项工作处于国内领先水平。在研制过程中解决了一系列关键问题,为研制更大规模的红外焦平面器件奠定了坚实的技术基础。 展开更多
关键词 平面器件 热成像 设备 红外系统装置
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三层材料微悬臂梁模型及其在红外焦平面像元设计中的应用 被引量:3
17
作者 张霞 焦彬彬 +1 位作者 陈大鹏 叶甜春 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期259-263,共5页
双材料梁因其良好的热机械特性作为敏感部件被广泛用于热能传感器中.采用微电子工艺实现的双材料梁通常由金属和非金属作为主要功能材料构成,若两层材料之间粘附性差,则需加入一层粘附材料.根据材料力学热应力和弯拉组合理论,建立了用... 双材料梁因其良好的热机械特性作为敏感部件被广泛用于热能传感器中.采用微电子工艺实现的双材料梁通常由金属和非金属作为主要功能材料构成,若两层材料之间粘附性差,则需加入一层粘附材料.根据材料力学热应力和弯拉组合理论,建立了用于分析具有中间粘附层的复合双材料(即三层材料)微悬臂梁的关于材料物理参数、结构尺寸与梁受热弯曲产生转角关系模型;利用此模型和工艺中常用材料,研究了三层材料微悬臂梁的材料选取、各层材料厚度匹配等优化设计问题.通过对像元仿真和对硅工艺制造的红外焦平面阵列(IRFPA)芯片进行测试,验证了模型的正确、合理和适用性. 展开更多
关键词 微电子机械系统 红外平面阵列像元 层材料梁 粘附层 微悬臂梁模型
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碲镉汞红外焦平面器件的铟柱生长技术的研究 被引量:1
18
作者 王戎兴 《红外与激光技术》 CSCD 1990年第1期6-11,共6页
铟柱生长技术在红外焦平面混成器件的工艺中是比较重要的,尤其在制备高密度的混成器件中,就有更高的技术难度. 本文介绍的铟柱生长技术,已能在碲镉汞晶体表面生长出高为50μm~70μm的铟柱,在硅表面长出高为50μm的铟柱,初步满足了现阶... 铟柱生长技术在红外焦平面混成器件的工艺中是比较重要的,尤其在制备高密度的混成器件中,就有更高的技术难度. 本文介绍的铟柱生长技术,已能在碲镉汞晶体表面生长出高为50μm~70μm的铟柱,在硅表面长出高为50μm的铟柱,初步满足了现阶段混成焦平面器件的互连工艺要求. 展开更多
关键词 碲镉汞 红外 平面器件 铟柱生长
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InSb红外焦平面列阵器件减反射膜淀积方法
19
《表面技术》 EI CAS CSCD 2006年第5期36-36,共1页
本发明公开了一种InSp红外焦平面器件减反射膜低温淀积方法及其专用金属掩模架。其方法为淀积温度1000C~105℃,Sill。流量5.8~6.2sccm,N2O流量88~95sccm,腔体压强600~610mτ,淀积时间80min。其效果使得InSb芯片的反射率在3.7... 本发明公开了一种InSp红外焦平面器件减反射膜低温淀积方法及其专用金属掩模架。其方法为淀积温度1000C~105℃,Sill。流量5.8~6.2sccm,N2O流量88~95sccm,腔体压强600~610mτ,淀积时间80min。其效果使得InSb芯片的反射率在3.7~4.8μm工作波段降至8%~19%,从而使得InSb红外焦平面器件的响应率提高30%。沉积减反射膜采用专用金属掩模架,保护了硅CMOS读出电路,使其引线脚部位免于氧化硅膜的淀积。该方法满足了空空导弹制导用InSb红外焦平面器件减反射膜制备的要求. 展开更多
关键词 红外平面器件 低温淀积 减反射膜 INSB 列阵器件 CMOS读出电路 氧化硅膜 工作波段
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红外焦平面成像系统动态范围自适应技术研究 被引量:20
20
作者 陶坤宇 李福巍 +1 位作者 周彦平 刘军丽 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期265-269,共5页
针对目前一些红外焦平面阵列(IRFPA)成像系统动态范围较小的问题,分析比较了国内外在系统动态范围扩展方面的研究及其优缺点,介绍了通过自适应调节系统积分时间的工作方式来调整动态范围的方法。包括3个方面的内容:采用对获得图像进行... 针对目前一些红外焦平面阵列(IRFPA)成像系统动态范围较小的问题,分析比较了国内外在系统动态范围扩展方面的研究及其优缺点,介绍了通过自适应调节系统积分时间的工作方式来调整动态范围的方法。包括3个方面的内容:采用对获得图像进行特征判断的方法获取调整依据;结合LMS自适应滤波技术给出了调整算法;由于积分时间的变化会对系统非均匀性产生影响,结合两点校正法提出了一种简单可行的非均匀性问题的解决方案。最后,对整体方案进行了实验验证,通过实验证明了自适应动态范围调整方法的可行性,并获得了较好的效果,成像质量有明显提高。 展开更多
关键词 红外平面器件 动态范围 自适应滤波 积分时间
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