非致冷红外焦平面阵列的辐射定标模型

为了将非致冷红外焦平面阵列应用于不同环境的辐射定量测量,设计了一种基于标准辐射源的定标试验方法,并在理论分析的基础上,根据定标试验数据,提出了一种考虑探测器工作温度效应的非致冷红外焦平面阵列辐射定标模型.试验数据分析表明,非致冷红外焦平面阵列响应动态范围大、线性度好,探测器工作温度效应可作线性化处理,辐射定标模型反演标准偏差为0.72 w/(m2·sr).     

红外单光子探测器定标方法研究

紫外激光器输出的355 nm激光泵浦BBO晶体,采用晶体的I类相位匹配,利用晶体的角度调谐特性得到的红外波段光源应用于单光子探测器定标,提出了利用参量下转换产生的纠缠光子对定标SPCM单光子探测器量子效率的方法,介绍了实验原理和定标装置。     

一种数字式红外火焰探测器

目的 寻求一种可靠性高、可探测设备内外火情的火焰探测器。方法 应用红外辐射原理,采用响应波长范围为１．５～３．０μｍ的流化铅光敏电阻作为红外光敏探测器件,由４个探测器件两两配对,构成具有２＋２测量区域的双红外系统,可探测半球区域的数字式红外火焰探测器。结果与结论 该探测器抗干扰能力强,对光窗污染不敏感,可用于探测设备内外火情,特别适用于易燃易爆场合的火情监测。     

锑化物超晶格长波红外焦平面探测器研究进展

锑化物的研究开始于20世纪50年代,70年代随着超晶格概念及后来能带工程的出现,锑化物在红外探测领域的潜力逐渐显露.基于现实的需求,锑化物材料的生长外延及工艺处理技术取得了快速进步,这也得益于之前对Ⅲ-Ⅴ族材料的大量研究.Ⅱ类超晶格(T2SL)的发展主要源于两个主要原因:首先相对于HgCdTe材料,Ⅱ类超晶格具有低成本、可重复性、可操作性、高均匀性等优势,尤其在长波红外及以上波段,Ⅱ类超晶格相对于HgCdTe的优势更明显.其次与HgCdTe材料相比,Ⅱ类超晶格具有很低的俄歇复合概率,这意味着Ⅱ类超晶格红外探测器具有比HgCdTe探测器更低的暗电流或更高的工作温度,提高长波焦平面的工作温度对于降低成像系统的功耗、尺寸及重量至关重要.另外,大气窗口在8–14μm有最高的透射率,同时温度为室温(300 K)的物体所发射的红外辐射波长大约为10μm.因此,长波红外探测对于InAs/GaSbⅡ类超晶格极具价值.理论上Ⅱ类超晶格红外探测器在等效截止波长下能提供同等或超越HgCdTe探测器的性能.但由于Ⅱ类超晶格材料在少子寿命上与HgCdTe存在很大差距,导致Ⅱ类超晶格探测器在耗尽区有很高的产生复合电流.为了抑制产生复合电流及其他机制暗电流,提出了各种结构并应用于Ⅱ类超晶红外探测器上,如PπMN结构、CBIRD以及单极势垒型等,极大地降低了长波器件的暗电流,同时增加了器件阻抗及探测率.此外,InAs/InAsSb超晶格的提出,避免了由Ga在禁带引入复合中心,有效地提高了少子寿命.随着Ⅱ类超晶格技术及理论的不断完善,锑化物超晶格长波焦平面在可操作性、均匀性、稳定性、可扩展性上的优势将更为明显.     

一种基于虚拟仪器的紫外辐射定标系统的设计

紫外辐射在许多领域得到广泛应用。紫外辐射的定标与测量是紫外光研究和应用的前提。本文利用虚拟仪器技术,采用热释电探测器、虚拟锁相放大器,虚拟单色仪控制平台完成了紫外辐射定标系统的设计。基于虚拟仪器技术设计的系统与传统仪器相比,功能更强、系统的集成度更高、测试更加灵活;操作更加简单,技术更新周期短,其可扩充性更好。系统可以充分利用计算机的运算、存储和显示功能,可以更方便地组建测试系统以将其扩展到全光谱范围进行测量,更好的满足光辐射测量的多种要求。     

飞机目标的红外建模与探测器成像

基于红外物理学、热传递学,分析了飞机飞行过程中的主要辐射源.运用商业软件FLUENT,计算得到了飞机温度场和辐射场分布.综合大气透过率、探测器响应等因素影响,推导导引头探测器的基本教学模型.最后在搭建OpenGL软件平台的基础上,通过实验得到了导引头探测器接收到的飞机红外辐射图像.     

基于FPGA的辐射定标电源系统

提出了输出电流精密可调的辐射定标电源的实现方法.以FPGA为系统控制核心,完成键盘输入和输出电流、电压显示,利用D/A芯片来控制输出电流的大小,并采用了数字、模拟反馈电路与最小二乘法相结合的方法来实现输出电流的精密控制.该恒流源的输出电流范围为4～2000mA,步进为0.5mA,能实时显示输出电流和电压值,输出电流与给定电流值的偏差范围为0.1%～0.25%,纹波电流小于0.2mA,输出电压范围在0～12V之间.     

主动式红外探测器的设计

利用红外光调制成脉动光的原理，并辅助以适当的光学透镜装置，实现了用小功率发光器件制成的红外探测器，可以达到１００ｍ以上的较远距离     

利用积分球实现三波段照相机的辐射定标研究

根据使用环境和所拍摄物体的不同,利用紫外、可见、近红外滤光片实现成像型CCD相机在350～380 nm,380～760 nm,760～1000 nm不同波段的成像,分别测定了滤光片的光谱透射率.利用积分球均匀光源实现3个波段的光谱辐亮度定标,建立输入辐亮度和探测器输出图像灰度均值间的关系,为照相机适应不同波段清晰成像提供适当曝光参数选择.     

Landsat 5 TM数据辐射定标

Landsat 5卫星自1984年3月1日发射以来已成功运转24a,在Landsat 5 TM的数据处理历史中,为提高辐射定标精度,美国地质调查局(USGS)分别在2003年5月和2007年4月对其辐射定标算法进行了两次更新,新算法采用基于查找表的定标算法,和Landsat 7 ETM 的定标算法相似。但是目前在遥感定量应用中对TM数据的辐射定标问题存在混乱状况,影响了定标精度。针对此状况,对Landsat 5 TM数据辐射定标问题进行了系统介绍,重点分析了定标算法变化情况,为正确进行Landsat 5 TM数据辐射定标提供参考。     

一种红外焦平面温度监测电路

制冷型红外探测器的工作温度严重影响着其性能,在工作过程中,必须对其工作温度进行监测。法国sofradir公司的红外探测器组件采用晶体管2N2222的发射结作为其温度监测的传感器。本文设计了一种红外焦平面探测器的温度实时监测电路,并采用替代电阻对温度进行标定。     

平面漏斗形微腔集成的高性能长波红外探测器

为实现量子阱红外光探测器件对垂直于阱结构的入射光吸收,减小模式体积,降低暗电流,提高比探测率D^*,提高红外光探测器件性能,以10.55 μm长波红外光为例,利用等离激元微腔与量子阱材料结合,形成F-P共振,增加GaAs/AlGaAs量子阱层的吸收率和器件的响应率。设计了平面漏斗形等离激元微腔集成的量子阱红外探测器（quantum well infrared photodetector,QWIP）,使用基于有限元数值仿真方法对其进行分析。结果表明：平面漏斗形等离激元微腔集成的QWIP具有较小的光子模式体积和较高的局域场强,光吸收率维持在81%～89%的情况下,可以使探测材料体积减小38%～50%,获得的D^*比一般等离激元微腔集成的QWIP增大10%～15%。     

非制冷红外焦平面探测器技术应用及市场分析

主要介绍了非制冷红外焦平面探测器的发展历史、现状以及主要应用领域,分析了非制冷红外焦平面探测器技术未来发展趋势和市场应用前景,对红外产品生产厂家的未来发展方向提供了参考建议.     

阻挡杂质带甚长波红外探测器

阻挡杂质带(Blocked Impurity Band,BIB)探测器是从杂质带光电导(Impurity Band Conduction,IBC)探测器发展而来,利用杂质能级上的电子跃迁,可以探测光子能量远小于半导体禁带宽度的低能光子.BIB探测器的探测波长主要由衬底和掺杂杂质决定,可以覆盖5–300μm波段范围.得益于探测波长长、探测率高和抗辐射性好等优点,BIB探测器自问世以来就一直被大量研究,广泛应用于各种大型天文基红外探测平台上.目前,Si基BIB探测器发展迅速,但是Ge基和GaAs基BIB探测器的发展相对缓慢.BIB探测器对于推动天文和相关科学的发展具有不可替代的作用,欧美等发达国家在BIB探测器上的科研投入巨大.随着我国经济和科技的发展,我国科研人员急切盼望国产BIB探测器可以早日投入使用.本文主要针对BIB探测器物理模型、制备方法、测试手段和国内外发展现状等方面展开讨论,探究BIB探测器的主要工作机制以及器件研发的关键技术,帮助相关研究人员快速了解BIB探测器.     

高压开关柜温度实时监测系统的设计与实现

采用间接提高金属Cu、Al的红外辐射率的方法,结合单片机技术,解决了采用红外测温技术测量金属Cu、Al温度的自动校准和定标问题,提高了红外测温的精度,实现对高压带电导体的实时温度监测,满足了高压电力系统中电缆接头和开关触点温度进行实时监控的需求.     

实时定标红外测温法测量海水表面温度

由于地球表面的70%是海洋,所以海洋各特征参数是直接反应全球气候、生物繁衍等各个方面情况的重要指标,其中海水表面温度是海洋特征参数中一个非常重要的参数指标.本文从红外测温的基本原理出发,探讨并介绍了在复杂的外界环境中如何避开海水表面辐射率修正的困难,实时定标红外测温仪来测量海水表面温度的方法.     

一种新型红外测温方法研究

从辐射的能级跃迁理论和相互关联的变量间的数学关系两个方面,对为了避开传统红外测温方法遇到的辐射率修正困难而提出的红外测温新方法进行了分析;在数据处理方面,讨论了函数形式未知的普遍情况;比较了传统方法与新方法的基本思路,研究表明:新红外测温方法与传统红外测温方法并不矛盾,它将传统红外测温方法从特殊情况推广到了普遍情况.实测结果也证明,通过该方法可有效地提高温度测量的准确度.     

天文用阻挡杂质带红外探测器

低温目标红外辐射的灵敏探测和成像在航天和深空探测中具有重要的应用价值.300 K以下低温目标的辐射强度很弱,辐射特征波长位于中远红外区.阻挡杂质带红外探测器是中远红外探测器中重要的一员,具有覆盖波段宽、灵敏度高、暗电流低、抗辐射性能高等优点,能够胜任空间技术和天文探测在中远红外波段探测的苛刻要求.本文以红外天文探测对红外探测器的应用需求作为出发点,主要就国内外红外天文学、红外天文探测器发展概况,阻挡杂质带红外探测器发展历史及其材料、器件结构等方面做了简要综述,并简明扼要地介绍了阻挡杂质带探测器的器件物理模型.