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 短波红外InGaAs焦平面探测器研究进展

李 雪 邵秀梅 李 淘 程吉凤 黄张成 黄松垒 杨 波 顾 溢 马英杰 龚海梅 方家熊

[摘要]短波红外InGaAs 焦平面探测器具有探测率高、均匀性好等优点, 在航天遥感、微光夜视、医疗诊断等领域具有广泛应用。近十年来, 中国科学院上海技术物理研究所围绕高灵敏度常规波长(0.9~1.7 μm)InGaAs焦平面、延伸波长...

 PDF全文红外与激光工程 | 2020, 49(01):0103006

 微型近红外物联网节点的传感器输出数字化应用研究

魏 杨 王绪泉 魏永畅 刘 煦 黄张成 黄松垒 方家熊

[摘要]物联网光谱分析技术的兴起,推动近红外光谱传感器向着微型化、数字化和智能化方向发展。针对InGaAs焦平面数字化、智能化的发展需求,研究InGaAs光谱组件输出数字化方案。设计一种集成自研ADC的数字化光谱传感电路,并...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(09):0904002

 集成线性渐变滤光片和InGaAs焦平面的微型光谱模组及其波长定标

王绪泉 黄松垒 于月华 叶捷敏 邵秀梅 方家熊

[摘要]提出一种集成线性渐变滤光片和InGaAs焦平面的微型近红外光谱模组.作为核心分光元件, 线性渐变滤光片被紧密耦合在光敏芯片表面.相比于光栅分光方式, 模组具有紧凑的光学结构和稳定的光学特性.对此光谱模组进行波长定标...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(05):0530001

 短波红外InGaAs线性焦平面数字化输出研究

魏杨 王绪泉 黄张成 黄松垒 方家熊

[摘要]提出了一种适用于短波红外铟镓砷线性焦平面的数字化输出研究.针对实验室自主研制出的短波红外256×1铟镓砷焦平面, 结合SAR ADC的基本原理, 以高分辨率、低功耗、小面积为设计原则, 设计一款逐次逼近(SAR)模数转换...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(03):257

 短波红外成像变焦匀化激光照明系统

陈大明 李永富 王玉荣 费宬 方家熊

[摘要]针对近年来得到迅速发展的短波红外成像系统, 分析了增加激光主动照明的必要性.目前常用的激光照明匀化方案均匀性均不高, 达不到照明成像的要求.提出了连续变焦激光照明系统, 使用成像镜头把光纤端面的像直接成像在被...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(03):278

 角度调谐短波红外光谱组件光谱分辨率特性研究

庄新港 史学舜 王恒飞 王丽丽 方家熊

[摘要]介绍了一种工作于1355~1555 nm的新型多通道短波红外光谱组件, 并以理论和实验相结合的方式定量研究了入射角度对光谱组件各通道中心波长的影响.实验结果表明, 在0~10°斜入射条件下光谱组件各通道中心波长呈现不同...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(03):332

 微型长波近红外物联网节点及实验研究

王绪泉 黄松垒 于月华 叶捷敏 邵秀梅 方家熊

[摘要]研制基于线性渐变滤光片和InGaAs焦平面的微型化物联网节点,实现长波近红外光谱数据的采集和无线传输,针对节点的波长范围、分辨率、波长准确性和波长稳定性等参数指标开展性能研究实验.实验结果表明,节点的波长范围...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(01):42

 中国光学传感技术领域的领军人物——方家熊

N/A

[摘要]方家熊(1939-),安徽黄山人,中国工程院院士,光传感技术专家[1-2]。

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(11):1117

 一种新型单片集成光谱传感器的波长定标方法

张亚光 庄新港 王绪泉 刘俊良 方家熊 邵秀梅 王丽丽

[摘要]新型短波红外单片集成光谱传感器(MCSS)是光谱传感物联网的核心感知部件.提出了一种MCSS的波长定标方法, 根据相对光谱响应度和波长分配原则把相邻像素组成一个定标通道.分别采用MCSS和两款商用光谱仪测量标准物质的光...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2017, 36(01):15

 高性能短波红外 InGaAs焦平面探测器研究进展

邵秀梅 龚海梅 李雪 方家熊 唐恒敬 李淘 黄松垒 黄张成

[摘要]中科院上海技物所近十年来开展了高性能短波红外InGaAs 焦平面探测器的研究。0.9~1.7 ?m近红外InGaAs 焦平面探测器已实现了256×1、512×1、1024×1 等多种线列规格,以及320×256、640×512、4...

 PDF全文红外技术 | 2016, 38(08):629

 基于近红外的移动窗口BP神经网络实现山东绿茶产地溯源

庄新港 王丽丽 吴雪原 方家熊

[摘要]将近红外光谱分析技术用于对山东省代表性绿茶(崂山绿茶和日照绿茶)进行快速、无损伤产地溯源.对平滑处理、一阶微分和二阶微分等几种不同的光谱预处理方法进行了系统性对比和研究创新.提出移动窗口BP神经网络(MW-BP-A...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2016, 35(02):200

 基于APD-PIN结电容平衡电路的门控单光子探测器

刘俊良 李永富 张春芳 王祖强 方家熊

[摘要]以APD-PIN结电容平衡门控猝灭电路(GPQC)和InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)为核心研制了可工作在宽门控频率范围下的近红外单光子探测器。门控信号为200 MHz以下任意重复频率的尖脉冲,门宽约1 ns,脉冲幅度约10 Vpp。采...

 PDF全文红外与激光工程 | 2015, 44(11):3181

 Correction of response spectra of quantum type photodetectors measured by FTIR

张永刚 周立 顾溢 马英杰 陈星佑 邵秀梅 龚海梅 方家熊

[摘要]针对采用FTIR方法测量量子型光电探测器的光电流谱并据此校正获得器件的实际响应光谱问题,提出了两种简便可行的校正方案,即计算仪器函数校正方案和标准探测器传递校正方案;对其可行性、限制因素及注意事项进行了详...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2015, 34(06):0737

 基于InGaAs/InP雪崩光电二极管的高速单光子探测器雪崩特性研究

李永富 刘俊良 王青圃 方家熊

[摘要]报道了一种基于InGaAs/InP雪崩光电二极管、1.25 GHz正弦波门控及贝塞尔低通滤波器的1.25 GHz高速短波红外单光子探测器.通过调整比较电路的鉴别电平, 实验研究了单光子探测器雪崩信号幅度随反向直流偏压的变化.随着鉴...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2015, 34(04):0427

 20 MPixel/s高速红外焦平面读出电路设计

黄张成 黄松垒 陈郁 方家熊

[摘要]针对中大规模红外焦平面对高速读出的需求,研究并设计了一款20 MPixel/s红外焦平面高速读出电路。读出电路单元电路由电容负反馈运放输入级、相关双采样、源随输出级电路组成,总线输出级采用基于低功耗推挽运放的跟随器...

 PDF全文光学与光电技术 | 2014, 12(02):69-73

 基于LabVIEW的短波红外焦平面相对响应光谱测试系统

陈郁 贺香荣 邵秀梅 方家熊

[摘要]搭建了一套适用于短波红外焦平面的相对响应光谱自动测试系统。系统测试程序在LabVIEW虚拟仪器开发环境下完成,具备光栅单色仪的控制、数据采集处理与存储等功能。系统采用单光路标准代替法实现了相对响应光谱的校准。...

 PDF全文光学与光电技术 | 2013, 11(06):25-28

 近红外线列探测器传递函数测试系统

许中华 方家熊

[摘要]器件的调制传递函数(MTF)表征了光电成像器件对空间频率的对比度传递特性,可以全面地评价其成像性能。随着器件的发展,用MTF来评价器件越来越受到重视。针对近红外InGaAs焦平面器件MTF的测试需求,搭建了一套用狭缝法...

 PDF全文光学学报 | 2012, 32(12):1204001

 大周长面积比延伸波长InGaAs红外焦平面噪声

黄松垒 张伟 黄张成 许中华 方家熊

[摘要]在理论上分析了红外焦平面组件中光敏元、读出电路以及两者耦合的总噪声特性,对大周长面积比(38×500 μm2)延伸波长InGaAs组件的噪声与温度、积分时间的关系进行了实验和分析.实验结果指出,在一定条件下组件噪...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2012, 31(03):235-238

 利用红外焦平面调制传递函数曲线计算串音值

许中华 方家熊

[摘要]串音使得焦平面输出信号的对比度降低,进而影响系统的调制传递函数(MTF)。随着器件的发展,用MTF来评价器件越来越受到重视;从民用领域的趋势看,MTF将逐步取代传统的串音、极限分辨率等参数。这就使得现阶段搭建串音...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2011, 48(04):041101

 测量近红外焦平面传递函数的全反光学系统

许中华 王敬 赵龙成 王培纲 方家熊

[摘要]针对近红外InGaAs焦平面(FPA)调制传递函数(MTF)的测量要求,设计了一种全反射式Offner光学系统,由两块共轴的球面反射镜构成,11成像,F数为4。在焦平面工作波长1.7 μm下对光学系统进行优化,设计结果显示,在8 m...

 PDF全文中国激光 | 2011, 38(s1):s116002

 基于弛豫铁电单晶的热释电焦平面研究

邵秀梅 马学亮 于月华 方家熊

[摘要]PMN-PT 是一种综合性能优异的新型热释电材料。本文以PMN-PT 单晶作为热释电探测器材料,开展了8×1线列探测器的芯片结构设计及器件关键工艺研究,获得了8 元热释电探测器芯片,电压响应率约280 V/W。同时,实现了...

 PDF全文光电工程 | 2011, 38(02):46-50

 基于输入失调补偿的暗电流抑制读出电路研究

黄松垒 张伟 黄张成 方家熊

[摘要]InGaAs光敏元的暗电流是衡量探测器材料性能的一个重要指标。对于2.4μm延伸波长InGaAs,它的暗电流比1.7μm的要大2~3个数量级。文章简单介绍了InGaAs光敏芯片的暗电流、噪声和偏压的关系。光敏元的偏压越小,暗电流和...

 PDF全文半导体光电 | 2011, 32(03):410-413

 光谱成像用红外焦平面读出电路研究

张伟 黄张成 黄松垒 方家熊

[摘要]红外焦平面是光谱成像系统的核心器件。讨论了多光谱用红外焦平面读出电路的特点,设计了用于多光谱成像的64×16元红外焦平面读出电路。读出电路采用CTIA输入级,快照式曝光方式,边积分边读出工作。电路芯片与In...

 PDF全文半导体光电 | 2011, 32(02):272-275

 1024×1元近红外InGaAs线列焦平面组件

李雪 龚海梅 唐恒敬 刘大福 邵秀梅 危峻 方家熊

[摘要]利用分子束外延方法生长的InP/InGaAs/InP双异质结材料,通过台面成型、有效钝化和欧姆接触电极制备等工艺,制作了512×1元的背照射InGaAs光敏芯片,光敏芯片响应波段为0.95~1.7 μm,平均峰值响应率约为0.97 A/W...

 PDF全文光学学报 | 2011, 31(s1):s100305

 边积分边读出低噪声红外焦平面读出电路研究

黄张成 黄松垒 张伟 陈郁 方家熊

[摘要]设计了一款低噪声InGaAs焦平面读出电路.提出一种新型相关双采样电路结构, 可在边积分边读出模式下有效抑制积分电容(0.15 pF)的KTC噪声.电路经0.5 μm 5 V Nwell CMOS工艺流片, 测试结果符合设计目标, 在高帧频边积分...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2011, 30(04):297-301

 非制冷红外焦平面组件温控装置设计

张伟 陈新禹 方家熊

[摘要]非制冷红外焦平面组件是功率器件。红外焦平面组件的温度会随着工作时间的增加而变化, 温度的变化直接影响红外焦平面组件的性能稳定性。为了稳定非制冷红外焦平面组件的温度,设计了一种基于比例积分控制(PI control)的...

 PDF全文光学学报 | 2009, 29(s1):361-364

 基于单片机的红外焦平面驱动电路研究

黄松垒 黄张成 周家明 陈新禹 方家熊

[摘要]红外焦平面技术目前已经进入第三代。读出电路作为焦平面的重要组成部分, 为了使它达到理想的工作状态, 需要提供时钟驱动脉冲和偏置电压。设计了一种基于atmel89s51单片机设计的红外焦平面线列的时钟驱动电路。此电路...

 PDF全文光学学报 | 2009, 29(s1):332-335

 基于复杂可编程逻辑器件的读出电路驱动脉冲设计

黄张成 黄松垒 陈新禹 方家熊

[摘要]焦平面读出电路在工作时需要提供多路数字驱动脉冲, 信号发生器、分立元件、单片机、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等常用于设计驱动脉冲。利用CPLD开发板设计了一种脉冲驱动电路, 该电路可以为电容负反馈放大型的线列焦平...

 PDF全文光学学报 | 2009, 29(s1):340-343

 近红外InGaAs线列焦平面组件暗信号研究

李雪 唐恒敬 汪洋 陈新禹 龚海梅 方家熊

[摘要]采用电流-电压曲线研究近红外铟镓砷(InGaAs)光敏芯片的暗电流, 并分析了InGaAs光敏芯片暗电流与InGaAs焦平面组件暗信号的关系。结果表明, 温度下降到273 K时, 反向偏压-100 mV时, 扩散电流是光敏芯片暗电流的主要机制...

 PDF全文光学学报 | 2009, 29(s1):377-381

 一种紫外焦平面探测器电流响应率测试方法

邵秀梅 丁洁莹 陈新禹 张燕 方家熊

[摘要]电流响应率是紫外探测器的重要特性参数, 光敏芯片与读出电路芯片耦合成焦平面组件后, 不能通过测试焦平面组件直接得到电流响应率参数。对128×1 电容反馈互阻抗放大器(CTIA)读出电路芯片进行了系统的测试, 得到了...

 PDF全文光学学报 | 2009, 29(s1):242-246

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