针对目前红外探测器冷屏的传统设计方案中隔板数量多、装配工艺难度大等问题, 提出了一种简化的红外探测器冷屏设计方法。该方法减少了冷屏隔板数量, 降低了冷头热质量, 减少了空间对冷屏设计的限制。由于该方法忽略了窗座的热辐射, 为了验证其可行性, 分别采用传统方案和简化方案设计了某中波红外探测器的两种冷屏结构, 并利用LightTools软件仿真了这两种结构中窗座热辐射对红外探测器的影响以及冷屏对视场外光线的抑制效率。仿真结果表明, 当探测器工作的环境温度为344 K时, 窗座热辐射在红外探测器上引起的噪声差异不超过03 mV。此差异相较于信号强度可以忽略不计, 且两种冷屏对视场外光线的抑制效率仅相差02%, 验证了本文设计方法的可行性。

红外探测器集成光学技术是将部分成像光学系统集成在杜瓦结构内部, 以保证 F数较小、探测目标信号能量大的同时, 消除光学系统体积庞大和复杂带来的不便因素。本文研究的红外探测器集成光学低温评价技术是在不反复拆除杜瓦的前提下, 直接评估集成光学系统低温 MTF, 缩短测试周期。进行集成光学透镜组精密装配, 在此基础上开发独立的集成光学系统低温 MTF评价装置, 并搭建 MTF测试光路, 获得集成光学透镜组温度分布梯度, 为集成光学透镜组的装配精度和光学性能提供可靠数据。

红外带通滤光片是决定红外探测器组件光谱响应范围的重要元件。滤光片光谱的截止波长在低温下会产生漂移, 从而影响组件的光谱响应范围。为探究滤光片在低温下的光谱漂移情况, 选取了几种典型的红外带通滤光片, 并分别在常温和77 K温度下使用自制的低温光谱测试杜瓦对其进行了光谱测试。结果表明, 低温下滤光片的前截止波长均向短波方向漂移。该漂移量的大小主要与工作波段有关。工作波长越长, 漂移量越大。中波红外带通滤光片的截止波长在低温下的漂移量小于100 nm。基片材料对截止波长漂移的影响较小。该结论对于红外探测器滤光片的光谱设计具有重要的参考价值。