为了消除非制冷红外焦平面阵列上红外成像结果的非均匀性与成像过程中产生的盲元，提高了图像的对比度以及红外图像的实时处理能力。搭建了基于武汉高德红外公司生产的120×90红外焦平面探测器的电子学实验平台。利用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)的并行处理和流水化处理的能力，在FPGA上实现了非均匀性校正中的两点校正、基于中值滤波的盲元补偿、直方图均衡化以及伪彩色变换。实验结果表明，在200 MHz的输入时钟条件下，这种红外图像实时处理模块处理一帧图像耗时604 s，实时性强。该研究对于非制冷红外焦平面阵列应用优化具有一定的实际意义。

介绍了非制冷红外焦平面探测器的基本工作原理，并概括了其关键技术参数。梳理了非制冷红外焦平面探测器技术与产品的发展简史，综述了国内外相关研究及产品开发的最新进展。最后还讨论了非制冷红外焦平面探测器技术的发展趋势。

基于多物理场有限元分析与理论计算相结合的方法, 采用Intellisuite软件完成了12μm×12μm微测辐射热计结构的设计与仿真, 具体工作包括: 单元结构二维版图及工艺流程设计和单元结构三维精确建模, 结合实际MEMS结构的材料参数, 进行了电学与热电耦合多物理场有限元仿真模拟分析。通过仿真优化获得探测单元的主要热电参数、响应时间和响应率, 分别为: 热导4.31×10-8W/K、热容2.69×10-10J/K、电压响应率（未经后端读出电路放大）7200V/W、热响应时间6.24ms。采用所提出的微桥设计仿真方法, 可显著提高器件设计效率和设计精度, 缩短研发周期, 可满足超大规模小像元非致冷红外焦平面探测器的设计要求。

在室温太赫兹探测技术领域中, 热敏微桥结构的太赫兹探测器具有探测波段宽、阵列规模大、集成度高、实时成像等显著特点。文中对室温太赫兹探测技术、基于热敏材料的太赫兹探测技术国内外发展现状进行了综述, 分析了基于氧化钒薄膜微桥结构的非制冷长波红外焦平面探测技术, 存在着太赫兹波低吸收探测性能弱的不足, 针对太赫兹波探测进行优化设计, 同时介绍了电子科技大学在太赫兹探测阵列吸收结构方面的部分研究工作。

红外探潜仪是反潜巡逻机携带的一种重要的非声探潜设备。研究了一种基于高速数字信号处理器(DSP)的非制冷红外焦平面成像系统核心组件, 实现了红外探测器数据采集、红外图像实时非均匀性校正、红外图像灰度变换等功能, 取得了很好的效果。

介绍了一种基于FPGA的红外地平仪系统的设计方案。该系统以非致冷型红外焦平面作为探测器, 以FPGA为主处理器, 采用双探头的方式探测地平圆。与传统的红外地平仪相比, 这种系统具有小型化和功耗低等特点, 适 合于在微纳卫星平台上使用。

非制冷红外焦平面阵列的工作波长一般为8～14 μm。通过添加特定波长的滤波片,可使非制冷红外焦平面 阵列获得该波长的辐出度,从而利用比色测温的方法完成对工业产品在工业中低温范围内的精确测量。介绍了非制冷红外焦平面阵 列比色测温的基本原理,详细讨论了在8～14 μm波长范围内选择最佳比色双波长组合的理论依据, 用MATLAB仿真计算确定了工业中低温范围最佳双波长组合的选择原则。最后模拟(8.8 μm, 10.6 μm)双 波长组合的T－R(T)图像,模拟结果满足测温精度要求。

为了制备高性能铁电厚膜红外探测器, 对硅材料的各向异性腐蚀机理及特性进行了探讨, 开展了(100)硅片湿法各向异性腐蚀工艺研究。研究KOH 摩尔比、腐蚀温度对Si 基片腐蚀特性的影响。在KOH 与IPA 混合腐蚀液腐蚀系统中, 氢气泡可以快速的脱离硅表面, 使得硅表面的形貌得到改善。结果表明：Si(100)面的腐蚀速度随着腐蚀液浓度和温度的升高而增大, 选用KOH 质量分数为34%、11%的IPA, 在80℃、1.5 h 的腐蚀条件下能得到平整的腐蚀面,可以制备质量较好的微桥结构。

非制冷红外焦平面阵列的微桥结构在微加工工艺中，由于温度的剧烈变化，在薄膜中产生热应力而引起微桥的变形，将对器件产生不利影响。利用有限元分析方法，对微桥在热应力作用下产生的变形进行了分析，提出了两种控制热应变的途径：1)选择一种低热膨胀系数、低杨氏模量的电极材料；2)在电极材料的表面沉积一层SiNx薄膜。仿真结果表明，两种途径使微桥的最大形变值从1.4740 μm分别减小到0.4799 μm和0.0704 μm，达到了减小热应变的目的。