针对闪元传统标定方法的不足，提出一种结合灰度域图像和能量域图像进行复合条件工作点闪元标定的方法。该方法解决了单一工作点对闪元激发条件不够充分和探测器非均匀性所造成的闪元漏检等问题。实验验证表明，单一工作点上闪元检测率平均提高了12.49%，与传统方法相比，整体闪元检测率提高了9.41%。本文所提方法有效提高了闪元的检出率。

采用砷离子注入p-on-n平面结技术制备了77 K工作温度下截止波长分别为13.23 μm和14.79 μm、像元中心距为25 μm的甚长波640×512探测器，并对其基本性能和暗电流进行了测试和分析。结果表明，对于截止波长为13.23 μm的甚长波640×512（25 μm），器件量子效率为55%，NETD平均值为21.5 mK，有效像元率为99.81%；对于截止波长为14.79 μm的甚长波640×512（25 μm），器件量子效率为45%，NETD平均值为34.6 mK，有效像元率为99.28%。这两个甚长波器件在液氮温度下的R₀A分别为19.8 Ω·cm²和1.56 Ω·cm²，达到了“Rule07”经验表达式的预测值，器件噪声主要受散粒噪声限制，显示出了较好的器件性能。

焦平面红外探测器的数字读出是其发展的一个重要方向，相比传统的模拟红外焦平面探测器，数字红外焦平面探测器具有诸多优势。数字红外焦平面探测器的核心在于数字读出电路。文中详细介绍了1280 × 1024, 10 μm数字焦平面读出电路的设计和实现。通过对读出电路的测试得到其噪声为157 μV，在50 Hz帧频下功耗为165 mW，列级固定图案噪声为0.1%。所设计的数字读出电路与短波红外探测器成功实现了倒装焊互连并完成了成像，所成图像清晰、细节丰富。测试结果和探测器成像效果表明，所设计的数字读出电路具有低噪声、高传输带宽、高抗干扰性等特点，有助于提升红外焦平面探测器的各项性能。

相比传统的模拟红外焦平面探测器，数字红外焦平面探测器具有很多技术优势，是红外焦平面探测器技术的重要发展方向。首先，介绍了数字红外焦平面探测器国内外的研发现状，从信号处理以及应用的角度分析了模拟红外焦平面探测器与数字红外焦平面探测器的区别与特点；然后，又详细介绍了列级ADC数字读出集成电路以及数字像元读出集成电路的架构及具体电路模块，分析了数字读出集成电路的各模块电路及与性能的关系，并展望了数字读出集成电路的技术发展趋势。随着红外焦平面探测器向大面阵、小像元及高性能发展，对数字读出集成电路也提出更高的技术要求。通过读出集成电路架构以及模块电路的技术提升，列级ADC数字读出集成电路将普遍应用于大面阵、小像元红外焦平面探测器，而数字像元读出集成电路将普遍应用于长波红外焦平面探测器。

20世纪50年代末，碲镉汞（HgCdTe）合金半导体材料的发明，奠定了热成像的技术和工程应用基础。1975年，美国提出基于第一代红外探测器的热成像通用组件概念——“模块化通用夜视热瞄镜”（Modular Common Thermal Night Sights, MCTNS），从此HgCdTe材料和探测器被大规模应用于**领域。从HgCdTe材料的基本物理性质出发，分析了HgCdTe探测器的优点，认为HgCdTe探测器依然是目前性能最好的红外探测器，且正在向多元化方向发展，包括（但不限于）大面阵、平面结和异质结、双波段、甚长波、150 K级工作温度、雪崩探测器等。随着新结构、新模式、新机理、新方法、新工艺的进步，HgCdTe材料和探测器必将达到一个新高度，仍然是第四代主流的红外焦平面探测器。

中红外集成偏振焦平面探测技术将偏振探测技术与中波红外焦平面成像探测技术融合，通过异质集成的方式实现偏振光栅和探测器的单片集成，具有体积小、质量轻，机械稳定性高等优势，可实现多偏振方向的同时成像。像元级的亚波长金属光栅可实现不同偏振方向的高消光比，然而金属材料的选择、光栅的周期、占空比、厚度等参数均会影响偏振探测器的偏振性能。给出了亚波长金属光栅的理论分析，建立了中波红外集成偏振HgCdTe探测器的偏振性能仿真模型，对不同光栅参数对探测器偏振性能影响进行了仿真分析，确定了Al光栅周期200~400 nm，占空比0.5~0.7，厚度＞100 nm的参数选择。仿真分析得到在±14°入射角范围内，偏振消光比变化较小。同时，引入了Si基HgCdTe探测器，仿真分析了SiO₂增透膜厚度对偏振消光比的影响，确定了SiO₂最佳厚度在500 nm附近，对Si基和CdZnTe衬底集成偏振HgCdTe探测器的消光比进行比对，得出了Si基探测器偏振性能更优。仿真结果可为中波红外集成偏振HgCdTe探测器偏振光栅的设计提供理论指导和参考。