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现代红外物理研究新进展 被引量:2
1
作者 褚君浩 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1998年第5期276-279,共4页
根据现代人们对于光与物质形态认识深入和控制能力增强的情况,讨论当代红外物理研究的框架与特征、红外材料制备与物理研究、红外光电激发动力学研究、红外焦平面列阵光电子物理、凝聚态红外光谱与信息获取处理等方面的光电技术情况和... 根据现代人们对于光与物质形态认识深入和控制能力增强的情况,讨论当代红外物理研究的框架与特征、红外材料制备与物理研究、红外光电激发动力学研究、红外焦平面列阵光电子物理、凝聚态红外光谱与信息获取处理等方面的光电技术情况和FPA,量子阱。 展开更多
关键词 红外物理 光电技术 FPA 量子阱
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片上红外偏振探测研究进展 被引量:1
2
作者 甄玉冉 邓杰 +7 位作者 布勇浩 代旭 余宇 石梦碟 王若文 叶韬 陈刚 周靖 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期52-62,共11页
偏振是光的固有自由度,偏振探测提供了光强和波长之外的更多丰富信息。红外偏振探测器在成像、通信、遥感和宇宙学等众多应用中发挥着至关重要的作用。然而,传统的偏振检测系统体积庞大、系统复杂,阻碍了偏振探测的小型化和集成化。近来... 偏振是光的固有自由度,偏振探测提供了光强和波长之外的更多丰富信息。红外偏振探测器在成像、通信、遥感和宇宙学等众多应用中发挥着至关重要的作用。然而,传统的偏振检测系统体积庞大、系统复杂,阻碍了偏振探测的小型化和集成化。近来,片上红外偏振探测器的发展引起了广泛的研究兴趣。本文将重点介绍片上红外偏振探测器的两个前沿研究领域:偏振敏感材料和偏振选择性光耦合结构集成的红外偏振探测器,主要讨论片上红外偏振探测器的研究现状以及未来的挑战和机遇。 展开更多
关键词 红外偏振探测器 各向异性材料 拓扑材料 手性钙钛矿 偏振选择性光学耦合结构
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非均匀GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器材料表征和器件性能研究
3
作者 苏家平 周孝好 +4 位作者 唐舟 范柳燕 夏顺吉 陈平平 陈泽中 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期7-14,共8页
本文利用分子束外延(MBE)技术成功生长了GaAs/AlGaAs非均匀量子阱红外探测器材料,并对相关微结构作了细致表征。分析比较了非均匀量子阱结构和常规量子阱红外探测器性能差异,并对比研究了不同势阱宽度下非均匀量子阱红外探测器的性能变... 本文利用分子束外延(MBE)技术成功生长了GaAs/AlGaAs非均匀量子阱红外探测器材料,并对相关微结构作了细致表征。分析比较了非均匀量子阱结构和常规量子阱红外探测器性能差异,并对比研究了不同势阱宽度下非均匀量子阱红外探测器的性能变化。通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)结合能谱仪(EDS)对非均匀量子阱红外探测器材料微结构进行了分析,并利用二次离子质谱仪(SIMS)对非均匀势阱掺杂进行了表征。结果表明,该量子阱外延材料晶体质量很好,量子阱结构和掺杂浓度也与设计值符合较好。对于非均匀量子阱红外探测器,通过改变每个阱的掺杂浓度和势垒宽度,可以改变量子阱电场分布,而与传统的均匀量子阱红外探测器相比,其暗电流显著下降(约一个数量级)。在不同阱宽下,非均匀量子阱的跃迁模式发生改变,束缚态到准束缚态跃迁模式下(B-QB)的器件具有较高的黑体响应率以及较低的暗电流。 展开更多
关键词 非均匀 量子阱 高分辨电镜 二次离子质谱 暗电流
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硅微透镜阵列与红外焦平面阵列的集成器件的制备与性能(特邀)
4
作者 侯治锦 王旭东 +2 位作者 陈艳 王建禄 褚君浩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期42-48,共7页
为了提高红外焦平面阵列性能,分别制备了硅衍射微透镜阵列和InSb红外焦平面阵列并将两者集成在一起。采用光学系统和焦平面测试系统进行了测试。结果显示双面镀制有增透膜的硅衍射微透镜阵列的衍射效率为83.6%;电压响应图显示器件没有裂... 为了提高红外焦平面阵列性能,分别制备了硅衍射微透镜阵列和InSb红外焦平面阵列并将两者集成在一起。采用光学系统和焦平面测试系统进行了测试。结果显示双面镀制有增透膜的硅衍射微透镜阵列的衍射效率为83.6%;电压响应图显示器件没有裂纹;集成器件的工作波段为3.7~4.8μm,此时平均黑体响应率和探测率分别为4.85×10^(7)V/W和7.12×10^(9)cm·Hz^(1/2)·W^(1)。结果表明硅微透镜阵列不仅可以提高焦平面阵列占空因子,而且可以通过优化焦平面应力匹配来解决芯片裂纹问题,集成器件性能优于现有焦平面性能。 展开更多
关键词 集成 红外焦平面阵列 硅微透镜阵列 占空因子 芯片裂纹
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基于兰姆波谐振器和超表面的谐振式热红外探测器研究
5
作者 林叶繁 党岩盟 +2 位作者 孙海燕 赵继聪 王鹏 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期381-388,共8页
设计了一种基于氮化铝(AlN)兰姆波谐振器和超表面的谐振式热红外探测器,基于超表面的吸收器用于对特定波长红外辐射的吸收,再利用AlN兰姆波谐振器的温度频率效应检测红外辐射。首先,对兰姆波谐振器的电极周期、电极宽度、AlN薄膜厚度和... 设计了一种基于氮化铝(AlN)兰姆波谐振器和超表面的谐振式热红外探测器,基于超表面的吸收器用于对特定波长红外辐射的吸收,再利用AlN兰姆波谐振器的温度频率效应检测红外辐射。首先,对兰姆波谐振器的电极周期、电极宽度、AlN薄膜厚度和支撑轴尺寸进行优化设计,设计了电极周期分别为12μm和1.2μm的谐振器结构,其工作频率分别为365 MHz和2544 MHz。其次,设计了方形结构超表面的等离子体吸收器,并研究分析其红外吸收机理及结构尺寸对吸收性能的影响规律。通过集成超表面红外吸收器并调节吸收结构尺寸,实现可调谐、近100%的双带吸收性能,在3μm~5μm和8μm~12μm处的吸收率均超过99.5%,谐振式热红外探测器的响应时间低于0.8 ms、热噪声等效功率低于10^(-11)Hz/μW。 展开更多
关键词 红外探测技术 热探测器 兰姆波谐振器 等离子体
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新型亚波长陷光结构HgCdTe红外探测器研究进展 被引量:25
6
作者 胡伟达 梁健 +2 位作者 越方禹 陈效双 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期25-36,51,共13页
综述了近几年来亚波长陷光结构Hg Cd Te红外探测器研究进展.系统介绍了一种结合有限元方法与时域有限差分方法对红外探测器的"光""电"特性进行联合模拟和设计方法,以及基于这种新的数值模拟方法对亚波长人工微结构H... 综述了近几年来亚波长陷光结构Hg Cd Te红外探测器研究进展.系统介绍了一种结合有限元方法与时域有限差分方法对红外探测器的"光""电"特性进行联合模拟和设计方法,以及基于这种新的数值模拟方法对亚波长人工微结构Hg Cd Te红外探测器的模拟和分析结果.理论分析和实验研制数据均显示这种新型亚波长人工微结构结构具有很好的陷光特性,在提高长波红外探测器性能方面具有潜在应用前景. 展开更多
关键词 HGCDTE红外探测器 亚波长人工微结构 陷光效应 长波红外探测器 金属表面等离子激元
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中波双色光伏型HgCdTe红外探测器模拟研究 被引量:17
7
作者 徐向晏 叶振华 +1 位作者 李志锋 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期164-169,共6页
基于二维数值模型,对光伏型中波(MW1/MW2)HgCdTe双色红外探测器作了模拟计算,器件采用n-p-p-p-n结构、同时工作模式.计算了双色器件光谱响应及量子效率,重点分析了两个波段间的信号串音问题,以及高组分势垒层的作用.模拟结果显示,MW1(中... 基于二维数值模型,对光伏型中波(MW1/MW2)HgCdTe双色红外探测器作了模拟计算,器件采用n-p-p-p-n结构、同时工作模式.计算了双色器件光谱响应及量子效率,重点分析了两个波段间的信号串音问题,以及高组分势垒层的作用.模拟结果显示,MW1(中波1,波长较短)对MW2(中波2,波长较长)的串音是辐射透过MW1区在MW2区中吸收引起的,串音与光吸收比近似成正比,而载流子扩散效应可以忽略不计.高组分阻挡层对载流子扩散引起的串音有显著的抑制作用,如果没有势垒层,载流子扩散引起的串音十分明显,甚至成为串音的主导因素.对于60×60μm2探测单元MW1和MW2的结电容大约为1.75pF/pixel. 展开更多
关键词 碲镉汞 中波双色红外探测器 光谱响应 串音 结电容
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时域有限差分法模拟量子阱红外探测器光栅的光耦合(英文) 被引量:10
8
作者 疏小舟 吴砚瑞 +1 位作者 陈效双 褚君浩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期401-404,共4页
由于量子选择定则的限制,对于量子阱红外探测器(QWIP),必须利用衍射光栅增强其光学耦合效率.本文给出了一种基于时域有限差分法(FDTD)的数值方法,计算制备在QWIP器件上的金属光栅的衍射效应.模拟计算的结果表明,FDTD方法是解析这种复杂... 由于量子选择定则的限制,对于量子阱红外探测器(QWIP),必须利用衍射光栅增强其光学耦合效率.本文给出了一种基于时域有限差分法(FDTD)的数值方法,计算制备在QWIP器件上的金属光栅的衍射效应.模拟计算的结果表明,FDTD方法是解析这种复杂结构内电磁场问题的有效手段.可以计算QWIP器件内各点电磁场所有分量的详细分布,进而可以估算衍射光栅的耦合效率,以及优化QWIP结构设计. 展开更多
关键词 QWIP 量子阱红外探测器 时域有限差分法 衍射光栅 光耦合 FDTD方法 器件 金属光栅 衍射效应 分量
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同时旋转起偏器和检偏器的红外椭圆偏振光谱仪研制 被引量:10
9
作者 黄志明 金世荣 +4 位作者 陈诗伟 陈敏辉 史国良 陈良尧 褚君浩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期321-326,共6页
研制成测量材料光学特性的红外椭圆偏振光谱仪,其测量波长范围为2.5~12.5μm,入射角度在20°~90°连续可变.系统数据采集、前放自动增益控制、入射角度和波长设置及扫描均由计算机自动控制.给出了金反射率和... 研制成测量材料光学特性的红外椭圆偏振光谱仪,其测量波长范围为2.5~12.5μm,入射角度在20°~90°连续可变.系统数据采集、前放自动增益控制、入射角度和波长设置及扫描均由计算机自动控制.给出了金反射率和GaAs体材料折射率椭偏测量,并与其它方法进行了对比。 展开更多
关键词 红外 椭圆偏振 光谱仪 椭偏参数 光学常数
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64×64元GaAs/AlGaAs多量子阱长波红外焦平面研制 被引量:15
10
作者 李宁 李娜 +8 位作者 陆卫 沈学础 陈伯良 梁平治 丁瑞军 黄绮 周钧铭 金莉 李宏伟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期427-430,共4页
报道了64×64 元GaAs/AlGaAs 多量子阱凝视型红外焦平面的研制,器件的平均响应率为RP= 7.24×105V/W,器件的平均黑体探测率为Db = 5.40×108cm ·Hz1/2/W ,峰值波长为λP= 8.2μm ,不均匀性小于20% 。
关键词 多量子阱 凝视型 红外焦平面 长波 红外探测器
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光伏型长波HgCdTe红外探测器的数值模拟研究 被引量:10
11
作者 徐向晏 陆卫 +1 位作者 陈效双 徐文兰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期251-256,共6页
报道了光伏型长波Hg1-xCdxTe(x=0.224)n-on-p红外探测器数值模拟研究的结果.采用二维模型,在背照射方式下,以p区厚度、两电极间距离、结区杂质浓度分布、少子寿命为参量,模拟计算了R0A积、零偏光电流与这些参量之间的变化关系.计算表明,... 报道了光伏型长波Hg1-xCdxTe(x=0.224)n-on-p红外探测器数值模拟研究的结果.采用二维模型,在背照射方式下,以p区厚度、两电极间距离、结区杂质浓度分布、少子寿命为参量,模拟计算了R0A积、零偏光电流与这些参量之间的变化关系.计算表明,随p区厚度增加,R0A积下降;R0A积随电极之间距离增大而增加,但量子效率随距离增大而降低,电极之间最佳距离大约为100μm;R0A积和光电流对结区杂质浓度分布形状不敏感;随少子(电子)寿命降低,R0A积和光电流下降.二维模型弥补了一维模型难以计算横向电流、电场的缺点. 展开更多
关键词 HGCDTE 长波红外探测器 R0A积 量子效率 少子寿命
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皮秒脉冲激光照射下碲镉汞光伏红外探测器的负光伏响应新现象 被引量:7
12
作者 崔昊杨 李志锋 +3 位作者 马法君 胡晓宁 叶振华 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期161-164,共4页
利用皮秒脉冲激光激发碲镉汞线列探测器上的光敏元,发现光伏响应表现为在最初大约15 ns范围内首先形成一个明显的负光生电压的响应谷,之后才演变为正的光伏响应峰.改变入射激光脉冲的光子能量发现,无论是光子能量大于禁带宽度的单光子... 利用皮秒脉冲激光激发碲镉汞线列探测器上的光敏元,发现光伏响应表现为在最初大约15 ns范围内首先形成一个明显的负光生电压的响应谷,之后才演变为正的光伏响应峰.改变入射激光脉冲的光子能量发现,无论是光子能量大于禁带宽度的单光子吸收跃迁还是小于禁带宽度的双光子吸收跃迁,器件的光伏响应随时间的演变均表现出类似的规律.用光阑对探测器的受光面积进行限制将使负的光生电压减弱并接近消失.结合探测器线列的电极分布构形,将负光伏响应指认为p-电极的肖特基接触所致.利用该方法有可能对p-电极是否形成欧姆接触进行判定,其灵敏度应远高于常规的电学测量方法. 展开更多
关键词 碲镉汞 脉冲激发 瞬态光伏响应 肖特基接触
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GaAs体材料折射率红外椭圆偏振光谱研究 被引量:5
13
作者 黄志明 季华美 +4 位作者 陈敏挥 史国良 陈诗伟 陈良尧 褚君浩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期23-25,共3页
报道了采用红外椭圆偏振光谱术测量GaAs体材料折射率,测量范围为2.5~12.5μm,并将所得实验数据与理论计算和其它实验结果进行了对比,表明了实验结果的可靠性.
关键词 红外 椭圆偏振光谱 折射率 体材料 砷化镓
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256×1甚长波量子阱红外焦平面研究 被引量:7
14
作者 李宁 郭方敏 +4 位作者 熊大元 陆卫 王文新 黄绮 周均铭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期756-758,共3页
GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器由于其所依据的GaAs基材料较为成熟的材料生长和器件制备工艺,使其特别适合于高均匀性、大面积红外焦平面的应用。报道了甚长波256×1元GaAs/AlGaAs多量子阱红外焦平面器件的研制成果,探测器的峰值波长... GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器由于其所依据的GaAs基材料较为成熟的材料生长和器件制备工艺,使其特别适合于高均匀性、大面积红外焦平面的应用。报道了甚长波256×1元GaAs/AlGaAs多量子阱红外焦平面器件的研制成果,探测器的峰值波长为15μm,响应带宽大于1.5μm。在40 K工作温度下,器件的平均黑体响应率Rp=3.96×106 V/W,平均黑体探测率为Db*=1.37×109 cm.Hz1/2/W,不均匀性为11.3%,并应用研制的器件获得了物体的热像图。 展开更多
关键词 量子阱 焦平面 甚长波 红外探测器
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InGaAs/InP红外雪崩光电探测器的研究现状与进展 被引量:7
15
作者 胡伟达 李庆 +3 位作者 温洁 王文娟 陈效双 陆卫 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期201-208,共8页
近年来,量子卫星通信、主动成像等先进技术的应用取得了较大的进展,InGaAs/InP雪崩光电探测器作为信息接收端的核心器件起到了至关重要的作用。本文系统介绍了InGaAs/InP雪崩光电探测器的工作原理,分析了器件结构设计对暗电流特性的影响... 近年来,量子卫星通信、主动成像等先进技术的应用取得了较大的进展,InGaAs/InP雪崩光电探测器作为信息接收端的核心器件起到了至关重要的作用。本文系统介绍了InGaAs/InP雪崩光电探测器的工作原理,分析了器件结构设计对暗电流特性的影响,对盖格模式下多种单光子探测电路进行了综述,同时对新型金属-绝缘体-金属结构设计的研究进展进行了介绍和展望。 展开更多
关键词 InGaAs/InP红外雪崩光电探测器 暗电流机制 单光子探测 表面等离共振效应
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长波HgCdTe红外探测器的暗电流机理研究进展 被引量:8
16
作者 陈效双 许娇 +5 位作者 胡伟达 王俊 陈勇国 黄燕 周孝好 陆卫 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第5期353-360,379,共9页
介绍了HgCdTe红外探测器的发展历程,详细分析了长波HgCdTe红外探测器的暗电流机制、采用同时拟合方法对暗电流参数进行提取与分析,介绍了为降低暗电流的一些新的研究进展。
关键词 长波HgCdTe红外探测器 暗电流 非线性同时拟合方法 混合表面钝化
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掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能研究 被引量:5
17
作者 居建华 夏义本 +6 位作者 张伟丽 王林军 史为民 黄志明 李志锋 郑国珍 汤定元 《应用科学学报》 CAS CSCD 2001年第2期173-177,共5页
采用俄歇电子能谱、原子力显微镜、拉曼散射分析、傅里叶红外光谱和红外椭圆偏振光谱等设备 ,对射频等离子增强化学气相沉积法制备的掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能进行了研究 .结果表明 ,薄膜中氮含量随工艺中氮气 /甲烷流... 采用俄歇电子能谱、原子力显微镜、拉曼散射分析、傅里叶红外光谱和红外椭圆偏振光谱等设备 ,对射频等离子增强化学气相沉积法制备的掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能进行了研究 .结果表明 ,薄膜中氮含量随工艺中氮气 /甲烷流量比的增加而增加并趋于饱和 .光谱中 CH键吸收峰 (2 85 9~ 310 0 cm- 1 )逐渐消失 ,而且 CNH键(16 0 0 cm- 1 )、C≡ N键 (2 2 0 0 cm- 1 )和 NH键 (32 5 0 cm- 1 )对应的红外吸收峰强度随氮含量的增加而增加 .拉曼散射中G峰向小波数方向位移和峰值展宽的现象说明薄膜中形成了非晶的氮化碳结构 ,与原子力显微镜显示的薄膜中富氮的非晶纳米颗粒相对应 .偏振光谱分析认为 ,富氮纳米颗粒的存在导致了薄膜在红外波段折射率由 1.8降低到 1. 展开更多
关键词 掺氮类金刚石薄膜 微观结构 红外光学性能 化学沉积 非晶氮化碳 富氮纳米颗粒
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化学溶液分解法制备的Bi_2Ti_2O_7薄膜的红外光学性质研究 被引量:3
18
作者 胡志高 王少伟 +3 位作者 黄志明 吴玉年 陆卫 褚君浩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期47-50,共4页
采用化学溶液分解法在n GaAs(10 0 )衬底上制备了Bi2 Ti2 O7薄膜 .利用红外椭圆偏振光谱仪测量了波长为2 .8~ 12 .5 μm范围内Bi2 Ti2 O7薄膜的椭偏光谱 ,采用Lorentz Drude色散模型拟合获得Bi2 Ti2 O7薄膜的红外介电常数 ,并进一步计... 采用化学溶液分解法在n GaAs(10 0 )衬底上制备了Bi2 Ti2 O7薄膜 .利用红外椭圆偏振光谱仪测量了波长为2 .8~ 12 .5 μm范围内Bi2 Ti2 O7薄膜的椭偏光谱 ,采用Lorentz Drude色散模型拟合获得Bi2 Ti2 O7薄膜的红外介电常数 ,并进一步计算得到折射率n、消光系数k和吸收系数α ,拟合计算得到Bi2 Ti2 O7薄膜的厚度为 139.2nm . 展开更多
关键词 化学溶液分解法 铋钛氧薄膜 红外光学性质 红外椭圆偏振光谱仪 Lorentz-Drude色散模型 消光系数 折射率 吸收系数
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生成式数据驱动BRDF参考数据库建立方法
19
作者 刘彦磊 袁大庆 +3 位作者 熊行创 李舒鹏 周孝好 刘子龙 《计量学报》 北大核心 2025年第5期651-658,共8页
以测量数据为基础,结合微面元理论提出了一种双向反射分布函数(BRDF)参考数据库建立方法,并开发了相应的系统,包括数据读取、法线密度分布函数、遮挡因子、模型结构。首先,采用模拟退火算法以角度信息量I模拟为目标函数,研究了不同采样... 以测量数据为基础,结合微面元理论提出了一种双向反射分布函数(BRDF)参考数据库建立方法,并开发了相应的系统,包括数据读取、法线密度分布函数、遮挡因子、模型结构。首先,采用模拟退火算法以角度信息量I模拟为目标函数,研究了不同采样角度个数对拟合和反演效果的影响;其次,采用将BRDF模型拆解并模块化的方式建立了能够描述目标表面信息的模块,通过各个模块的组合建立BRDF模型库;最后,以少量的测量数据为基础,通过模型的选择、参数的设定、反演效果的评定等环节生成可靠的BRDF数据。该方法一方面能够减弱对海量测量数据的依赖,另一方面以少量的测量数据为“框架”有效避免了多模型的不一致性。以锌的半球空间BRDF为实例对测量和反演结果进行了对比,验证了该方法的可靠性。 展开更多
关键词 光学计量 双向反射分布函数 采样方式 模型库 参考数据库 微面元理论
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中红外波段雪崩光子探测器研究进展 被引量:8
20
作者 陈效双 何家乐 +4 位作者 李庆 李冠海 王文娟 胡伟达 陆卫 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期825-836,共12页
近年来,中红外雪崩光电二极管(APD)阵列,以其高增益、高灵敏度和高速探测的优点,成为光纤通信、三维激光雷达成像、天文物理以及大气观测等应用的重要器件。本文具体介绍了中红外雪崩光电探测器的结构和探测原理,对其结构参数相关的性... 近年来,中红外雪崩光电二极管(APD)阵列,以其高增益、高灵敏度和高速探测的优点,成为光纤通信、三维激光雷达成像、天文物理以及大气观测等应用的重要器件。本文具体介绍了中红外雪崩光电探测器的结构和探测原理,对其结构参数相关的性能以及优缺点进行了详细介绍,并展望其发展前景,同时介绍了一些中波红外雪崩光子探测器研究和应用进展。 展开更多
关键词 雪崩光子探测 中波红外探测 碲镉汞雪崩光电二极管
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