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铁电型非制冷红外焦平面探测器的调制器设计 被引量:6
1
作者 吴新社 范乃华 +2 位作者 李龙 徐世春 蔡毅 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期333-336,共4页
从铁电型非制冷红外焦平面探测器逐行读出的工作机理和阿基米德螺旋线的定义出发,导出了多调制周期调制器叶片形状的设计公式,给出了调制器与探测器位置关系的设计实例,解决了调制器设计的核心问题。
关键词 调制器 阿基米德螺旋线 推扫 铁电型非制冷红外焦平面探测器
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混成式热释电非制冷红外焦平面探测器研究 被引量:3
2
作者 杨瑞宇 杨培志 +2 位作者 刘黎明 金惠松 太云见 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期591-593,共3页
热释电非制冷红外焦平面探测器在军民领域具有广阔的应用前景。为了实现探测器的国内工程化研制,采用混成式技术,成功研制了基于锆钛酸铅(PZT)铁电陶瓷材料,像元尺寸为35μm×35μm,列阵规模为320×240元的非制冷红外焦平面探... 热释电非制冷红外焦平面探测器在军民领域具有广阔的应用前景。为了实现探测器的国内工程化研制,采用混成式技术,成功研制了基于锆钛酸铅(PZT)铁电陶瓷材料,像元尺寸为35μm×35μm,列阵规模为320×240元的非制冷红外焦平面探测器。通过自主设计,研发的非制冷焦平面测试平台,得到了此器件的基本性能参数平均电压响应率1.1×105V/W,平均探测率5.6×107cm·Hz1/2·W-1,并实现了该探测器热成像。结合实际的研究工作,较为系统地介绍和讨论了热释电非制冷红外焦平面研制过程中各项关键技术。在器件光电响应测试数据分析的基础上,进一步提出下一阶段研究工作的重点和器件性能优化的方向。 展开更多
关键词 非制冷红外焦平面探测器 热释电 混成式 光电测试 成像演示 320×240
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铁电型非制冷红外焦平面探测器的斩波器设计
3
作者 吴新社 蔡毅 +1 位作者 范乃华 李龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z5期237-,共1页
从铁电型非制冷红外焦平面探测器的工作要求和阿基米德螺旋线的定义出发,通过分析阿基米德螺旋线的物理意义,导出了确定多调制周期斩波器叶片形状的设计公式,给出了斩波器与探测器的大致位置关系,解决了斩波器设计的核心问题,对非制冷... 从铁电型非制冷红外焦平面探测器的工作要求和阿基米德螺旋线的定义出发,通过分析阿基米德螺旋线的物理意义,导出了确定多调制周期斩波器叶片形状的设计公式,给出了斩波器与探测器的大致位置关系,解决了斩波器设计的核心问题,对非制冷红外成像技术尤其是微扫描技术的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 斩波器设计 阿基米德螺旋线 铁电型非制冷红外焦平面探测器
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非制冷红外焦平面探测器及其技术发展动态 被引量:37
4
作者 冯涛 金伟其 司俊杰 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第3期177-184,共8页
非制冷红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件。介绍了非制冷红外焦平面探测器的工作原理及微测辐射热计、读出电路、真空封装三大技术模块,分析了影响其性能的关键参数。与微测辐射热计设计相关的重要参数包括低的热导、高的红外吸... 非制冷红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件。介绍了非制冷红外焦平面探测器的工作原理及微测辐射热计、读出电路、真空封装三大技术模块,分析了影响其性能的关键参数。与微测辐射热计设计相关的重要参数包括低的热导、高的红外吸收率、合适的热敏材料等;读出电路的传统功能是实现信号的转换读出,近年来也逐渐加入了信号补偿的功能;真空封装技术包括了金属管壳封装、陶瓷管壳封装、晶圆级封装和像元级封装。列举了国内外主要厂商的非制冷红外焦平面探测器的技术指标及近年来的最新技术进展,总结了非制冷红外焦平面探测器的技术发展趋势。 展开更多
关键词 制冷红外 平面探测器 微测辐射热计 读出电路 真空封装
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氧化钒非制冷红外焦平面探测器芯片工艺研究 被引量:5
5
作者 袁俊 太云见 +2 位作者 雷晓虹 何雯瑾 陈妞 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第1期1-4,共4页
非制冷红外探测器具有成本低廉、无需制冷等优异特点,在红外探测和红外成像领域占有极其重要的地位。从氧化钒非制冷焦平面探测器的牺牲层、支撑层、氧化钒等制备工艺进行了研究,为国内非制冷焦平面探测器工程化研究奠定了坚实的技术基础。
关键词 制冷 红外平面 氧化钒 工艺
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非制冷红外焦平面探测器封装技术研究进展 被引量:7
6
作者 王强 张有刚 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期837-842,共6页
目前,决定非制冷红外焦平面探测器成本和可靠性的主要因素之一是其真空封装技术水平。本文主要介绍了非制冷红外探测器封装技术的发展现状,详细说明了典型金属封装、陶瓷封装、晶圆级封装及像元级封装的基本结构和组装工艺,并指出了其... 目前,决定非制冷红外焦平面探测器成本和可靠性的主要因素之一是其真空封装技术水平。本文主要介绍了非制冷红外探测器封装技术的发展现状,详细说明了典型金属封装、陶瓷封装、晶圆级封装及像元级封装的基本结构和组装工艺,并指出了其优缺点和未来发展趋势。 展开更多
关键词 制冷红外探测器 金属封装 陶瓷封装 晶圆级封装 像元级封装
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非制冷红外焦平面探测器热敏薄膜技术研究进展 被引量:4
7
作者 王成刚 宋广 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期927-929,共3页
近年来红外探测技术在军事和民用领域得到了迅速的发展,非制冷红外探测器以其低成本、小型化、非制冷等优势在红外探测系统发展中占据着重要的地位。本文总结了国内外非制冷红外探测器的发展现状,分析了两种主要的非制冷红外探测器技术... 近年来红外探测技术在军事和民用领域得到了迅速的发展,非制冷红外探测器以其低成本、小型化、非制冷等优势在红外探测系统发展中占据着重要的地位。本文总结了国内外非制冷红外探测器的发展现状,分析了两种主要的非制冷红外探测器技术路线的特点及差异,并给出了这两种技术路线后续发展趋势。 展开更多
关键词 制冷红外探测器 氧化钒 晶硅
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320×240混合式非制冷红外焦平面探测器芯片工艺研究 被引量:3
8
作者 许娅明 任华 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期1-5,共5页
热释电非制冷红外探测器具有成本低廉、无需制冷等优异特点,在红外探测和红外成像领域占有极其重要的地位。从热释电非制冷焦平面探测器的晶片制备、红外吸收结构设计、倒装互连等关键工艺的研究进行了阐述,其研究试验最终实现了320... 热释电非制冷红外探测器具有成本低廉、无需制冷等优异特点,在红外探测和红外成像领域占有极其重要的地位。从热释电非制冷焦平面探测器的晶片制备、红外吸收结构设计、倒装互连等关键工艺的研究进行了阐述,其研究试验最终实现了320×240的成像演示。 展开更多
关键词 混合式 热释电 制冷红外平面 工艺流程
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非制冷红外焦平面探测器噪声的频域分析 被引量:2
9
作者 雷述宇 邵士靖 谭果 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第6期449-456,共8页
传统3D噪声模型将噪声分解为8个部分,使复杂的噪声现象变得容易理解,然而这个模型没有准确的噪声分离方法和物理机理阐述。因此提出一种改进的探测器噪声分离和量化方法:噪声频域分析方法。这种方法将多帧噪声数据在空间和时间上分离为1... 传统3D噪声模型将噪声分解为8个部分,使复杂的噪声现象变得容易理解,然而这个模型没有准确的噪声分离方法和物理机理阐述。因此提出一种改进的探测器噪声分离和量化方法:噪声频域分析方法。这种方法将多帧噪声数据在空间和时间上分离为11个部分,并通过仿真实验分析各部分噪声对成像画面影响的强弱顺序,同时指出了每部分噪声的物理机理。噪声频域分析为红外探测器建立了一个完整的噪声模型,对理解红外探测器噪声特性、产生机理,及有针对性地进行噪声处理指明了方向。 展开更多
关键词 制冷平面 红外探测器 空间噪声 时间噪声 噪声模型
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共用桥腿式高性能非制冷红外焦平面探测器研究
10
作者 王雅琴 蔡光艳 +2 位作者 马占锋 高健飞 黄立 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期86-92,共7页
研制出一种新型微桥结构的氧化钒非制冷红外焦平面探测器。该微桥结构采用列相邻像素共用桥腿的方式,极大地增加了桥腿长度,减小热导,能有效提高像元响应率并降低噪声等效温差(NETD)。同时该微桥结构采用双层工艺,增加桥面及氧化钒面积... 研制出一种新型微桥结构的氧化钒非制冷红外焦平面探测器。该微桥结构采用列相邻像素共用桥腿的方式,极大地增加了桥腿长度,减小热导,能有效提高像元响应率并降低噪声等效温差(NETD)。同时该微桥结构采用双层工艺,增加桥面及氧化钒面积,提升填充率,进一步提升探测器性能。探测器器件阵列采用384×288,像素为12μm,读出电路采用逐行积分、逐列输出模式,封装方式采用高可靠性的金属真空封装。测试结果表明,探测器的NETD不大于15 mK,响应率大于44 mV/K。其性能指标可以满足民用、军用等领域的应用需求。 展开更多
关键词 共用桥腿 微桥结构 制冷红外 红外平面探测器
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基于量子点短波红外焦平面探测器的二氧化碳成像系统研究
11
作者 姜杨 刘辉 +2 位作者 王默涵 薛旭 刘向 《电子测量技术》 北大核心 2025年第14期10-18,共9页
短波红外气体成像技术受探测器工艺,读出噪声等因素影响,红外图像存在非均匀性与大块盲元,成像质量低,导致气体轮廓提取错误。针对以上局限,开展了基于量子点短波红外焦平面探测器的二氧化碳成像系统研究,配合超连续谱激光器以及单色仪... 短波红外气体成像技术受探测器工艺,读出噪声等因素影响,红外图像存在非均匀性与大块盲元,成像质量低,导致气体轮廓提取错误。针对以上局限,开展了基于量子点短波红外焦平面探测器的二氧化碳成像系统研究,配合超连续谱激光器以及单色仪输出1200 nm和1578 nm短波激光,实现基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的气体吸收光谱成像。利用相关双采样技术去除探测器复位与低频噪声,采用差分两点校正算法降低图像非均匀性至4.91%,采用基于空间补偿的相关像元补偿算法有效去除图像的成块盲元与单点盲元,盲元率0.006%,后采用背景减除法提取气团轮廓。实验表明该系统可在1 s内实现不同流速下2%二氧化碳气团的成像探测。 展开更多
关键词 量子点平面探测器 短波红外气体成像 均匀性校正 盲元检测
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非制冷铁电混合式红外焦平面探测器 被引量:8
12
作者 胡旭 太云见 +1 位作者 袁俊 蔡毅 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期22-24,共3页
介绍了国内非制冷铁电混合式红外焦平面探测器的最新研究进展,给出器件所采用的铁电材料的基本物理和电学特性参数、器件的热隔离技术和相应参数、读出电路的基本结构和性能,详细讨论了影响性能的关键参数和工艺,最后对试验结果进行了分析.
关键词 红外 平面探测器 制冷 铁电
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国外非制冷红外焦平面阵列探测器进展 被引量:32
13
作者 雷亚贵 王戎瑞 陈苗海 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期801-805,共5页
非制冷红外焦平面阵列探测器是目前发展最为迅速的红外探测器种类之一,并已广泛渗透到军事和民事应用中。本文重点阐述几种国外具有代表性的非制冷红外焦平面探测器的现状及其发展趋势。
关键词 制冷红外探测器 红外平面阵列 微测辐射热计 微悬臂梁红外探测器
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非制冷焦平面红外探测器的双波段成像理论 被引量:5
14
作者 金伟其 刘广荣 高稚允 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期29-32,共4页
本文研究了热电型非制冷焦平面红外探测器在 4状态斩波调制下的信号响应 ,从理论上得到了响应信号的变化 ,数值模拟分析表明 ,响应信号的变化可以反映出景物入射辐射在双波段的差异 ,由此可望通过单一非制冷钛酸锶钡 (BaxSr1-xTiO3 ,BST... 本文研究了热电型非制冷焦平面红外探测器在 4状态斩波调制下的信号响应 ,从理论上得到了响应信号的变化 ,数值模拟分析表明 ,响应信号的变化可以反映出景物入射辐射在双波段的差异 ,由此可望通过单一非制冷钛酸锶钡 (BaxSr1-xTiO3 ,BST)焦平面探测器 。 展开更多
关键词 平面 红外探测器 制冷 双波段成像
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光伏型红外焦平面探测器NETD的理论计算和测试分析
15
作者 毛京湘 孔金丞 +3 位作者 孔令磊 龚晓丹 黄俊博 马颖婷 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期872-878,共7页
噪声等效温差(NETD)是表征红外焦平面探测器灵敏度的重要参数,除了器件本身的因素以外,与实际应用条件及测试条件密切相关。从红外焦平面探测器NETD的测试方法和流程出发,对光伏型红外焦平面探测器NETD的理论计算公式进行了推导,分析了... 噪声等效温差(NETD)是表征红外焦平面探测器灵敏度的重要参数,除了器件本身的因素以外,与实际应用条件及测试条件密切相关。从红外焦平面探测器NETD的测试方法和流程出发,对光伏型红外焦平面探测器NETD的理论计算公式进行了推导,分析了影响器件NETD的主要因素,对典型红外焦平面探测器在不同积分时间、不同电荷存储量、不同F数及半阱输出条件下的背景限NETD进行了理论计算及分析。在固定背景温度下,通过理论公式可从某一温差的NETD推算出不同温差的NETD,选择典型器件进行验证,从常规NETD测试结果推算出的一组NETD与相应温差下的实测结果符合较好,其中1 K温差的NETD推算结果已非常接近实际情况,可为热像仪系统应用提供参考。 展开更多
关键词 红外平面探测器 噪声等效温差(NETD) 背景温度 积分时间 电荷存储量 半阱输出
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非制冷焦平面红外探测器的温控补偿网络 被引量:4
16
作者 冯祎 王景中 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期50-53,共4页
非制冷热象仪中焦平面的温度决定了红外探测器的成像质量,保证UFPA温度稳定是红外成像质量的关键技术之一。设计可调整PID补偿网络参数的温度控制电路,可提高温度控制的稳定性。实验验证了:整个温度控制电路精度高、稳定性好并可以根据... 非制冷热象仪中焦平面的温度决定了红外探测器的成像质量,保证UFPA温度稳定是红外成像质量的关键技术之一。设计可调整PID补偿网络参数的温度控制电路,可提高温度控制的稳定性。实验验证了:整个温度控制电路精度高、稳定性好并可以根据实际应用调整参数,对非制冷红外焦平面温度控制的应用具有参考价值。 展开更多
关键词 制冷平面 温度控制 PID网络
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非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器
17
作者 贾春阳 邓功荣 +3 位作者 赵鹏 朱之贞 赵俊 张逸韵 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期166-173,共8页
高速响应的中波红外探测器在自由空间光通信和频率梳光谱学等新兴领域的需求逐渐增加。中长波XBnn势垒型红外光探测器对暗电流等散粒噪声具有显著抑制作用。本文在GaSb衬底上采用分子束外延技术生长了nBn和pBn两种结构的InAsSb/AlAsSb/A... 高速响应的中波红外探测器在自由空间光通信和频率梳光谱学等新兴领域的需求逐渐增加。中长波XBnn势垒型红外光探测器对暗电流等散粒噪声具有显著抑制作用。本文在GaSb衬底上采用分子束外延技术生长了nBn和pBn两种结构的InAsSb/AlAsSb/AlSb中波红外光探测器材料,并通过微纳加工工艺制备了可用于射频响应特性测试的GSG结构探测器。XRD和AFM的测试结果表明,两种结构的外延片都具有较好的晶体质量。器件暗电流测试结果表明,相较于nBn器件,在室温和反向偏压400 mV的工作条件下,直径90μm的pBn器件表现出更低的暗电流密度0.145 A/cm^(2),说明该器件在室温非制冷环境下表现出较低的噪声水平。不同台面直径的探测器的暗电流测试表明,pBn器件的表面电阻率低于对照的nBn器件的表面电阻率。另外,根据探测器的电容测试结果,可零偏压工作的pBn探测器具有完全耗尽的势垒层和部分耗尽的吸收区,nBn的吸收区也存在部分耗尽。探测器的射频响应特性表明,直径90μm的pBn器件的响应速度在室温和3 V反向偏压下可达2.62 GHz,对照的nBn器件的响应速度仅为2.02 GHz,响应速度提升了29.7%,初步实现了在中红外波段下可快速探测的室温非制冷势垒型光电探测器。 展开更多
关键词 InAsSb基 制冷 高速 中波红外 势垒型探测器
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应用于红外成像导引头的非制冷焦平面探测器 被引量:6
18
作者 李煜 白丕绩 +1 位作者 陶禹 袁名松 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第4期280-289,共10页
随着非制冷探测器技术的迅猛发展,中大规模、高灵敏度的非制冷焦平面器件实现工程化应用。使用非制冷焦平面器件的红外成像导引头具有效费比高、结构紧凑、易维护等优点,已成为红外成像导引头的重要成员之一。介绍了国内外几款采用非制... 随着非制冷探测器技术的迅猛发展,中大规模、高灵敏度的非制冷焦平面器件实现工程化应用。使用非制冷焦平面器件的红外成像导引头具有效费比高、结构紧凑、易维护等优点,已成为红外成像导引头的重要成员之一。介绍了国内外几款采用非制冷红外成像导引头的反坦克导弹、精确攻击导弹、精确炸弹、反舰导弹,以及所使用的非制冷焦平面器件的性能参数,总结了用于红外成像制导系统的非制冷焦平面器件的特点及发展趋势。 展开更多
关键词 制冷红外平面 导弹 红外成像制导
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非制冷微悬臂梁式红外焦平面探测器读出电路设计 被引量:1
19
作者 曹君敏 陈中建 +3 位作者 鲁文高 张雅聪 雷科 赵宝瑛 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期97-101,共5页
针对非制冷微悬臂梁电容式红外探测器,设计了一款焦平面读出电路.根据电路噪声建模与分析,对电路进行了优化设计以抑制噪声.采用0.35μm的CMOS工艺设计,制造了16×16读出电路原型.测试结果表明,5V电源电压、50Hz帧频下电路总功耗为1... 针对非制冷微悬臂梁电容式红外探测器,设计了一款焦平面读出电路.根据电路噪声建模与分析,对电路进行了优化设计以抑制噪声.采用0.35μm的CMOS工艺设计,制造了16×16读出电路原型.测试结果表明,5V电源电压、50Hz帧频下电路总功耗为16.5mW,典型工作模式下线性度为99.2%,通道一致性大于97%,等效输入噪声电荷小于150e. 展开更多
关键词 制冷 红外平面阵列 微悬臂梁 读出电路
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腔体型超表面非制冷红外探测器
20
作者 杨君 杨春丽 +4 位作者 方辉 袁俊 鄢善入 李华英 黎秉哲 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期621-627,共7页
随着非制冷红外探测器像元尺寸的逐步缩小,提高探测器吸收率变得越来越重要。该文章基于现有的制备工艺,提出了一种IMIAM(Insulator-Metal-Insulator-Air-Metal)腔体型超表面非制冷红外探测器结构,在增强探测器吸收的同时有效改善了光... 随着非制冷红外探测器像元尺寸的逐步缩小,提高探测器吸收率变得越来越重要。该文章基于现有的制备工艺,提出了一种IMIAM(Insulator-Metal-Insulator-Air-Metal)腔体型超表面非制冷红外探测器结构,在增强探测器吸收的同时有效改善了光敏层受热的均匀性。通过系统的仿真优化,其在长波红外波段(8~14μm)的平均吸收率超过了97%,使器件几乎实现了百分百的完美吸收,同时在中红外波段也表现出了优异的吸收特性。该文章还通过工艺验证了该结构的可靠性,对于改进现有非制冷红外探测器工艺具有一定的启示意义。 展开更多
关键词 制冷红外探测器 VOx微测辐射热计 超表面 光吸收增强
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