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.     

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.     

红外探测器与读出电路耦合方法研究

红外焦平面阵列是现代红外成像系统的关键元件，不论是混合式还是单片式红外焦平面阵列，都需用读出电路来多路传输信号并减少阵列输出信号的数目。该文综述了红外焦平面阵列的发展现状；分析了焦平面输入电路在红外探测器和读出电路之间耦合的重要性；初步探讨了在红外探测器与读出电路之耦合方法；讨论了在器件优化设计中，如何合理选择焦平面输入电路方式。     

InGaAs近红外激光雷达光电探测器研究进展

激光雷达是激光探测及测距系统的简称,它可以发射定位激光束,通过测定传感器、发射器与目标物体之间的传播距离来定位目标物体的位置,并呈现目标物体的三维结构信息。InGaAs是一种典型的Ⅲ-V族半导体材料,它在(0.35～1.42)eV范围内可调的禁带宽度使其在(0.9～1.7)μm波段具有广泛的应用,被认为是1 550 nm激光雷达探测器的理想材料。本文综述基于InGaAs的激光雷达光电探测器的器件结构、光电特性及InGaAs焦平面光电探测器在激光雷达探测领域的研究进展。目前,基于InGaAs光电探测器的最大响应度达0.57 A/W,最低暗电流低于0.75 pA/μm²,焦平面阵列已经发展到1 280×1 024,像元间距15μm。InGaAs近红外激光雷达探测器的响应波段位于1 550 nm,具有人眼安全、发射激光功率大、大气透过率高等优势,探测距离可达150 m,大视野120°×25°,在高阶辅助驾驶、无人驾驶、服务机器人等领域具有较大的应用潜力。     

礼服贴身基型的研究

通过分析礼服结构设计原理及特点,结合生产实践,探讨更便于礼服结构设计的贴身基型,并对贴身基型如何转化成礼服纸样的原理及方法做实例分析.是在对女体胸腰结构有充分了解的基础上,通过对省道、结构线及间隙量等立体构成的研究,建立贴身基型.由于贴身基型的合体性,结构设计的释放空间已经确定,可以使礼服纸样更符合人体的结构特征,为进一步处理完美的造型打好基础.通过贴身基型的应用,检验出长至臀围线的贴身基型在礼服结构设计中具有体型适合度高、使用方便灵活、基本上能做到纸样一步到位的特点.     

基于函数空间参数化方法的形状优化

利用函数空间参数化方法来研究形状优化问题.先选取目标函数,然后利用函数空间参数化方法导出相应形状优化问题的一阶最优性条件;最后给出梯度型算法以及数值实例.数值分析说明理论的正确性和算法的高效性.     

量子点红外探测器的性能优化

量子点红外探测器是近年来出现的一种新型低维纳米结构探测器,因其优越的特性引起了人们的广泛关注.本文给出了一种估算量子点红外探测器光电流的方法,并以此为基础,进一步研究了探测器结构对光电流性能的影响.结果显示,当结构参数层内量子点密度和量子点横向尺寸的取值都比较小时,探测器能获得一个高的光电流.     

量子点红外探测器的性能优化

量子点红外探测器是近年来出现的一种新型低维纳米结构探测器,因其优越的特性引起了人们的广泛关注。本文给出了一种估算量子点红外探测器光电流的方法,并以此为基础,进一步研究了探测器结构对光电流性能的影响。结果显示,当结构参数层内量子点密度和量子点横向尺寸的取值都比较小时,探测器能获得一个高的光电流。     

非晶硒化镉超快光电探测器瞬态响应

报道淀积条件对以非晶态硒化镉（ａ－ＣｄＳｅ）为光敏介质的超快光电探测器瞬态响应特性的影响．     

单调优化的一种新凸化和凹化方法

提出了一个新的凸化、凹化变换,并证明了单调非线性规划总能变换成相应的凹极小化问题或反凸规划或标准D.C规划问题,再利用已有的关于这些规划问题求全局最优解的方法,可以求得原问题的全局最优解.     

纤维蛋白肽A检测对糖尿病肾病早期诊断的意义

目的研究糖尿病肾病患者纤维蛋白肽A(FPA)的变化,探讨FPA的检测对早期诊断糖尿病肾病的意义.方法选择糖尿病肾病患者(DN)30例作为研究对象,糖尿病患者(DM)30例,用高效液相色谱仪检测患者尿液FPA值,将所得结果进行比较.结果 DN组与DM组、DN组与健康对照组比较,FPA水平测定中,DN组为(55.839±16.623)mg/gCr,经统计学处理,DN组与其他2组比较均有明显增高(P<0.01).结论 FPA指标检测变化非常明显,是凝血因子活化指标,能敏感的直接反映凝血过程中凝血与纤溶阶段的活化,是诊断早期糖尿病肾病的较敏感指标.     

用蒙特卡罗方法计算高纯锗探测器的全能峰效率

本文采用蒙特卡罗方法及通用程序MCNP-4C模拟了γ射线的全能峰效率,并阐述了蒙特卡罗模拟的基本思想.结果表明,蒙特卡罗模拟得到的全能峰效率与实验测量得到的全能峰效率具有完全相同的特征.     

光谱仪焦平面阵列非均匀性校正的研究

针对成像光谱仪相关技术要求,对辐射源定标焦平面阵列非均匀性校正的数学方法进行了深入研究,导出了适于成像光谱仪应用的相关算法并分析了其特点,实验结果表明焦平面阵列非均匀性校正算法能有效提高成像光谱仪干涉图的成像质量,显著提高光谱复原的精确性.     

基础性研究评价方法的探讨

本文结合基础性研究的特点,分析指出了现有评价方法的偏面因素,提出了定性定量相结合的评价方法,并利用模糊数学建立评价体系。     

一种低功耗GaN基紫外焦平面读出电路设计

针对GaN基紫外焦平面,采用单端放大器的CTIA结构作为输入级,设计了一种小面积低功耗的读出电路,分析了电路的电荷增益、注入效率、功耗与噪声等性能指标。通过使用边积分边读出模式工作,电路功耗显著下降,当面阵大小为M×N时,仅与列数N有关。仿真结果表明,电路工作正常,电荷增益为1.6μV/e,注入效率可达96.8%,输出线性度大于99%,对噪声具有很好的抑制作用。     

一种新安江模型参数的全局优化方法

将全局优化方法SCE-UA用于新安江模型的参数优化中,以月潭流域1978—1991年共14年的实测降雨、径流资料以及1982—1988年实测洪水资料为例,对新安江模型参数全局优化方法进行研究.研究结果表明,单纯利用SCE-UA方法得到的最优参数组会随着资料长度的变化而变化,体现出了优化结果的不稳定性.进而引入赵人俊的新安江模型参数客观优化理论,将SCE-UA方法与该理论相结合.研究结果表明,该方法可避免因参数之间的相关性导致参数优化结果的不稳定现象,可大大降低模型的不确定性.通过检验,该方案可以较好地用于新安江模型参数优化中.     

双四象限探测器位置自适应测量新模型

为了得到最佳的动态跟踪性能，提出了最小二乘向量机与矩阵光学相结合的建模方法，建立了双四象限探测器在激光跟踪光路中的全新测量模型，该模型可实现对探测器参数的自适应测量．相对于以往的数学模型和测量方法，该模型具有清晰的物理含义，更符合研究对象的工作机理．使用该模型可获得更完整的测量样本，消除了测量中的“死点”和“坏点”，对位移量测量的不确定度为1μm，最大误差在原研究基础上减小了3μm，系统也省去了多维高精度的测量和机械调整系统．这一模型同时为三维小角度测量提供了一个快捷的技术途径．     

视觉皮层中线条检测器的改进算法及应用

在简单细胞的视觉模型基础上，提出一 线条检测器的改革算法，该算法利用边缘检测器与线条检测器在形状和功能上的和两个方向相反的边缘检测器来实现线条检测器，避免了传统有不同宽度线条的骨架的提取，并且在指纹识别、字符识别等研究领域有着广泛的应用前景。     

基于模型函数与L-曲线的正则化参数选取方法

基于模型函数方法与修正的L-曲线准则,给出了选取正则化参数的1种迭代算法。在一定条件下,证明了所提出的选取正则化参数的算法是局部收敛的,通过数值算例验证了该方法的局部有效性。     

基函数法在黏性可压缩流动中的研究与应用

研究基函数法在二维和三维轴对称情形下可压缩黏性流动中的应用, 并利用此法数值地计算了二维圆柱的超音速黏性绕流和三维球头的轴对称超音速黏性绕流两个算例。取一阶三角函数为基函数, 构造出导数的中心格式和迎风格式。对于可压缩N-S 方程中的对流项, 采用通量分裂法及中心格式与迎风格式相结合的技术;对于可压缩N-S方程中的黏性项, 则采用中心格式进行处理。由此, 构造出了数值求解黏性可压缩流动的一阶三角函数类型的基函数格式。两个算例的数值计算结果表明, 基函数法不仅在处理无黏可压缩流动时, 是一种高精度、高分辨率的新型计算方法, 而且在处理黏性可压缩流动问题时也一样行之有效。