提高红外探测器的工作温度对于减小红外系统的尺寸、重量和功耗至关重要，进而实现结构紧凑和成本低廉的红外系统。昆明物理研究所多年来对掺铟和砷离子注入技术的HgCdTe p-on-n技术进行了优化，实现了性能优异的中波红外探测器的研制。本文报道了高工作温度中波1024×768@10 μm红外焦平面阵列探测器的最新结果，并介绍了在150 K工作温度下的器件性能。结果标明，器件在150 K下截止波长为4.97 μm，并测得了不同工作温度下的NETD、暗电流和有效像元率。此外，还展示了在150 K的工作温度下焦平面器件的红外图像，并呈现了99.4%的有效像元率。
碲镉汞 高工作温度 中波红外 噪声等效温差 暗电流 HgCdTe HOT MWIR NETD dark current
随着红外焦平面技术的发展，大面阵红外焦平面器件在遥感、气象、资源普查和高分辨对地观测卫星上得到了广泛应用。因此，基于第三代红外焦平面技术的超大规模焦平面器件成为国内外研究热点。文中介绍了昆明物理研究所采用n-on-p技术路线成功研制的短波（Short Wave, SW） 2 k×2 k（18 μm，像元中心距）碲镉汞红外焦平面器件。短波2 k×2 k碲镉汞红外焦平面器件突破了大尺寸碲锌镉（CdZnTe）衬底制备和大面积液相外延薄膜材料生长技术，衬底尺寸由Φ75 mm增加到Φ90 mm，获得了高度均匀的大面积碲镉汞（HgCdTe）薄膜材料。通过大面阵器件工艺、大面阵倒装互连等技术攻关，最终获得了有效像元率大于99.9%、平均峰值探测率(D*)大于4×1012(cm·Hz1/2)/W、暗电流密度在1 nA/cm2的高性能短波2 k×2 k（18 μm）碲镉汞红外焦平面器件。
短波 大面阵 2 k 红外焦平面器件 short wave large area array 2 k infrared focal plane device 红外与激光工程
2022, 51(9): 20220079
碲镉汞(MCT)自从问世以来一直是高端红外(IR)探测器领域的首选材料，分子束外延碲镉汞技术具有低成本异质外延、材料能带精准调控、原位成结等优势，是第三代红外焦平面陈列(FPA)器件研制的重要手段。本文报道了昆明物理研究所分子束外延（MBE）MCT薄膜技术进展，包括材料结构、晶体质量、表面缺陷、材料均匀性、掺杂浓度等参数优化控制的研究结果。异质衬底、碲锌镉衬底上MCT薄膜尺寸分别为4英寸(10.16 cm)及2.5 cm×2.5 cm，材料EPD值分别在1×106 cm-2附近及(3~30)×104 cm-2范围，表面宏观缺陷密度分别在30 cm-2附近及100~300 cm-2范围，薄膜质量与国内外先进水平相当。采用分子束外延MCT薄膜实现了2 048×2 048中波红外（MWIR）、2 048×2 048短波甚高分辨率红外（SWIR）焦平面、640×512中短双色红外（S-MWIR）、320×256中中双色红外（M-MWIR）FPA探测器的研制和验证。
分子束外延 碲镉汞 碲锌镉衬底 异质衬底 红外探测器 molecular beam epitaxy（MBE） HgCdTe CdZnTe substrate alternative substrate IR dector
研制出一款高性能卫星用高光谱红外焦平面 CMOS（complementary metal oxide semiconductor）读出电路 ROIC（readout integrated circuit）芯片。读出电路设计包括任意行选择功能以及行增益单独调制功能，满足高光谱应用对读出电路提出的新要求。读出电路 7档增益可选，适用于中波与短波碲镉汞 HgCdTe（MCT）芯片；其他功能包括边积分边读出 IWR（integration while reading），抗晕，串口功能控制以及全芯片电注入测试功能。读出电路采用 0.35 .m曝光缝合工艺，电源电压 5V，测试结果表现出良好的性能：在 77 K条件下，全帧频可达 450 Hz，功耗可调且典型值为 300 mW。本文介绍了在读出电路设计的基本架构，提出设计中遇到的问题以及相应的解决方法，在文末给出了电路的测试结果。
卫星用读出电路 高光谱探测器 碲镉汞 行选择功能 ROIC for satellite applications, hyperspectral det
1 西安工业大学 光电工程学院，西安 710032
2 重庆长安工业(集团)有限责任公司，重庆 401120
光幕阵列测试射击密集度已在靶场得到应用，阵列的结构参数直接影响测试精度。本文针对双V 型六光幕阵列，理论分析了结构参数、弹丸入射角度及弹丸入射位置对弹丸速度测试精度和坐标测试精度的影响，并建立测试误差传播公式，通过MATLAB 仿真得到了各因素影响弹丸速度和坐标测试精度的规律和关系曲线。文中的结果为提高六光幕阵列测试精度和工程设计优化提供了参考。
六光幕阵列 结构参数 弹丸 测试精度 six-light-screen array structure parameters projectile measuring accuracy
短波红外可以提供可见光、微光夜视、中波、长波红外所不能提供的信息.实现短波红外成像,填补微光夜视和中波红外成像之间的光谱空缺,实现在三个大气红外透射窗口的"无缝隙探测",对在红外波段全面获取目标的信息具有重要意义,可应用于夜视、侦察与监视、遥感、遥感系统、红外成像制导、光电对抗等领域.
短波红外 红外成像 无缝隙探测
1 北京理工大学,信息科学技术学院,北京,100081
2 昆明物理研究所,云南,昆明,650223
3 重庆大学,通讯学院,重庆,400044
随着红外探测器和数字信号处理技术的发展,远程毒气探测与告警技术已进入实用阶段.介绍了远程毒气红外探测与告警技术的进展和产品概况,对主动激光和被动红外光谱等两种手段进行了比较,提出了技术发展趋势.该技术对于战时防护、平时环境检测与反恐具有十分重要的意义.
红外 化学毒气 进展
1 重庆大学,通信工程学院,重庆,400044
2 昆明物理研究所,云南,昆明,650223
为了在不降低快速响应热释电探测器响应速度的同时抑制器件的振动干扰,通过对快速响应热释电红外探测器的振动噪声机理和输出电信号的频谱分析,提出了数字降噪方案,并用基于FPGA的硬件电路来实现.文中还介绍了硬件的结构和FPGA代码实现,给出了降噪之后的实际效果.
快速响应 热释电探测器 振动 降噪 数字化
分析了红外成像寻的用红外探测器的现状,根据导弹的应用领域、红外成像导引头和焦平面探测器技术的发展,讨论了成像寻的用红外焦平面探测器的发展趋势.
红外成像 导引头 红外探测器
1 重庆大学,通信工程学院,重庆,400044
2 昆明物理研究所,云南,昆明,650223
介绍了国内非制冷铁电混合式红外焦平面探测器的最新研究进展,给出器件所采用的铁电材料的基本物理和电学特性参数、器件的热隔离技术和相应参数、读出电路的基本结构和性能,详细讨论了影响性能的关键参数和工艺,最后对试验结果进行了分析.
红外 焦平面探测器 非制冷 铁电
