1 昆明物理研究所，云南昆明 650223
2 空军装备部驻北京地区第一军事代表室，北京 100083
3 空军装备部驻昆明地区军事代表室，云南昆明 650031
对于在低温背景条件下应用的红外焦平面探测器，在其设计阶段首先需要确认的是探测器在低温背景下的主要性能参数是否满足应用需求。通过单元探测器的基本理论公式，从性能测试的角度，推导出了焦平面探测器主要性能指标的理论计算公式，包括峰值响应率、噪声、峰值探测率、动态范围等。提出了红外焦平面探测器主要性能参数计算的设计流程，并通过实例对长波红外焦平面探测器在低温背景下的性能参数进行了计算、设计及验证，实测结果与理论计算符合较好。表明了理论公式及设计流程具有较好的实用性，可为红外焦平面探测器的应用设计提供参考。
红外焦平面探测器 低温背景 性能参数 计算及设计 infrared FPA detector，low temperature background
从理论上分析了光子型红外焦平面探测器各输入输出参数之间的线性关系。对典型 320×256长波红外焦平面探测器在不同拟合参数下的非线性度进行了测试, 并与理论计算结果进行了比较。结果表明采用输出信号电压与波段光子数或黑体波段辐照功率进行拟合, 可以使理论上带来的非线性度减至最小, 能够更为准确地评价红外焦平面探测器的非线性度。
红外探测器 焦平面探测器 非线性度 拟合参数 infrared detector, FPA detector, nonlinearity, fit
对碲镉汞红外焦平面热响应图“交叉线”特征起源进行了研究。基于碲镉汞的闪锌矿结构晶体滑移系统理论, 讨论了不同滑移面与碲镉汞薄膜生长所用 (111)B面和(211)B面交线的方向, 从晶格失配和应力释放的角度探讨了碲镉汞薄膜表面交叉线形貌与 X射线衍射交叉线貌相的起源与几何结构, 分析了碲镉汞薄膜交叉线与材料晶体质量之间的关系, 探讨了碲镉汞红外焦平面热响应图交叉线特征的起源及其与器件性能的关系。
碲镉汞 晶格失配 滑移系统 残余应变 交叉线 HgCdTe lattice mismatch slip system residual strain crosshatch pattern
随着数字化红外焦平面探测器的发展，为满足红外数字化红外焦平面探测器光谱响应测试的需求，利用传统的单色分光仪原理，借助LabVIEW 开发软件，采用Cameralink 总线图像数据传输方案，研制了数字化红外焦平面探测器光谱响应曲线的测试系统。研究结果表明，本系统具有结构简单、抗干扰能力强、测试准确可靠的优点，解决了传统光谱测试设备不能对数字化红外焦平面探测器进行测试的问题。
数字化红外焦平面 光谱响应 单色仪 归一化 digitalization IRFPA spectral response monochromator LabVIEW LabVIEW normalization
红外焦平面探测器的暗电流一般是在零视场（即盲冷屏）条件下进行测试，但这种测试方法必须改变组件结构，只适用于实验室测试。介绍了一种不需要改变组件结构，仅通过基本的性能测试就可以从理论上分析计算得到红外焦平面器件暗电流的方法。对 320×256长波探测器组件的试验结果表明，用该方法得到的暗电流结果与用盲冷屏得到的暗电流结果非常接近，可作为红外焦平面探测器暗电流评估的快捷方法。
红外探测器 焦平面 暗电流 infrared detector FPA dark current
提出了一种评价双色探测器的相对光谱串音的模型及测试方法。为验证模型及测试方法的可行性, 采用分子束外延锗基叠层异质结构碲镉汞薄膜材料, 研制了微台面结构短波/中波双色红外焦平面探测器原理器件, 进行了相对光谱串音测试, 归纳出 3种主要的相对光谱串音模式, 并结合材料、器件结构和工艺特点, 分析了相对光谱串音的成因。
双色焦平面 红外探测器 相对光谱串音 dual-band focal plane infrared detector relative spectral crosstalk
对于工作在1 ～ 30 m波段的各种红外光电探测器来说，碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)已经成为最重要的 一种半导体材料。为了获得最优的性能，MCT探测器的暗电流必须降至最小。主要根据近年来的部分英文文献，从基本概念入手，介绍了有关MCT光电二极 管暗电流研究的发展情况，并讨论了对于MCT光电二极管暗电流有关问题的理解和体会。
碲镉汞 光电二极管 红外探测器 暗电流 mercury cadmium telluride photodiode infrared detector dark current
对于工作在1 ～ 30 m波段的各种红外光电探测器来说，碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)已经成为最重要的 一种半导体材料。为了获得最优的性能，MCT探测器的暗电流必须降至最小。主要根据近年来的部分英文文献，从基本概念入手，介绍了有关MCT光电二极 管暗电流研究的发展情况，并讨论了对于MCT光电二极管暗电流有关问题的理解和体会。
碲镉汞 光电二极管 红外探测器 暗电流 mercury cadmium telluride photodiode infrared detector dark current
介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算圆形冷屏内壁表面辐射落入探测器芯片比例的一种解决方案。该 方案基于三维空间中的方向数概念，首先利用MATLAB命令生成冷屏内壁表面上的随机点，再赋予该点一组随机方向数，获得 一条随机直线方程，以判断它是直接投向芯片平面还是经反射后投向芯片平面。对于反射的情况，根据镜面反射的性质及解析几 何公式，生成该直线在冷屏内壁上的反射光线，并判断它们是否落在探测器芯片区域。经统计后，可算出冷屏各部分落入芯片表面 的辐射光线在冷屏内壁表面发射出来的总光线数中所占的比例。该方法具有编程简单和方便实用等特点。
冷屏 表面辐射 红外成像系统 蒙特卡罗方法 cold shield surface radiation infrared imaging system Monte Carlo method MATLAB MATLAB
对泊松方程有效地进行数值计算是PN结电荷分布与静电势之间关系分析的一个基本问题。介绍了一种利用 MATLAB和打靶法求解平面PN结一维泊松方程的简捷方法。该方法的计算结果与有限差分法吻合得很好，并具有编程简单、使用方便 的特点。
平面PN结 泊松方程 打靶法 planar PN Junction Poisson equation shooting method MATLAB MATLAB
