针对1 024×768元长波非制冷式焦平面探测器的应用需求,设计了一款4×连续变焦高分辨率光学系统,并利用ZEMAX宏语言编写的宏程序,对该系统的变焦过程进行了分析。该系统采用机械补偿变焦方式,在6片锗单晶镜片上设计了3个非球面和1个衍射面,矫正了高级像差,实现了在25～100 mm范围内的平滑连续变焦,视场角可达32°×24.3°～8.2°×6.15°；从宏程序输出的变焦凸轮曲线、弥散斑变化曲线和视场畸变变化曲线上看,该系统在整个变焦过程中运动平滑、成像稳定、弥散斑和视场畸变变化均较小。综合而言,该系统具有结构紧凑、相对孔径大( F#/1～1.4)、视场畸变小、成像质量高、变焦凸轮机构加工难度小,具有较高的应用价值。

研究了采用纯度为 99.9%的 In70Pb30合金作为焊料片的低温焊接技术, 分析了焊接时候的影响因素: 焊料片的影响、升温速率、焊接温度、真空度, 通过采用甲酸对焊料片预处理去除氧化层, 在 215℃、5×10-7 torr的真空环境下进行了焊接, 焊接后的样品采用 X-ray、拉力测试系统、检漏仪测试了样品的孔洞率、焊接强度、漏率, 结果表明: 焊接后焊接区域合金均匀、无缝隙、孔洞率少、剪切力高、气密性好, 能够满足非制冷焦平面的窗口封接的气密性要求。

针对320×240像素非制冷红外焦平面探测器, 设计了一个工作波段为3.7 μm~4.8 μm的红外变焦光学系统。该系统由6片全球面透镜组成, 采用硅和锗两种常见的红外材料, F数为2.5, 后工作距为20 mm, 可以实现15 mm~150 mm范围内连续变焦。设计评价结果表明: 光学系统在探测器奈奎斯特频率16 lp/mm处, 变焦范围内全视场MTF大于0.6, 0.7视场MTF接近0.7, 整体接近衍射极限。焦平面探测器敏感元能量集中度大于70%, 具有大相对孔径、长工作距、全球面的特点。在-20 ℃~60 ℃温度范围内, 成像质量满足设计要求。

介绍了混成式热释电焦平面探测器的基本结构和主要制备工艺流程以及国内外研究现状。混成式热释电焦平面探测器的关键制备技术主要包括热释电材料的优选与减薄技术，铟柱倒装焊混成技术、热隔离技术和读出集成电路技术等。指出了混成式热释电焦平面探测器的发展趋势。

对阿基米德斩波器及其工作状态进行了模拟,分析了探测器像元的曝光时间、曝光顺序、信号读出及其对后续信号均匀性处理的影响.结果表明:探测器曝光的非均匀性与信号读出模式直接影响后续信号的均匀性处理,阿基米德螺旋线的参数、探测器几何尺寸、斩波器与探测器的相对位置等均影响探测器的曝光顺序和电荷均匀性.在热成像系统总体设计以及电子处理系统?杓剖?必须综合考虑斩波器各参数的影响.