短波红外铟镓砷(InGaAs)探测器材料的表面缺陷是发展大规模小像元焦平面阵列的核心问题之一，其中与衬底晶格失配的延伸波长探测器材料的表面缺陷控制起来尤为困难。优化了分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE) In束源炉的温度设置。结果表明，In炉上下温差为130℃时所生长的短波红外晶格失配In0.83Ga0.17As材料的表面缺陷密度最小，由此有效地将材料的表面缺陷密度由3000 cm-2左右降至约500 cm-2。结合短波红外晶格失配InGaAs材料的室温光致发光测试，经分析可知，In束源炉上下温差存在最优值的现象是由于In金属液滴和炉子顶部杂质引起卵形缺陷这两种机制的共同作用而引起的。本文制备的低缺陷密度晶格失配InGaAs探测器材料为发展高性能延伸波长短波红外焦平面阵列打下了基础。

红外热像仪在军民应用领域发展迅速。如何客观评价红外热像仪的成像效果，为红外热像仪的成像性能提供定量的数学描述，同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据，成为必须解决的问题。本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能。通过将它与红外成像评估的靶标系统（由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成）配合使用，可以对红外图像数据进行测试评估。该系统设计了图像评估的主要性能指标，并提出了数学模型及其实现步骤。主要评价技术指标包括图像不均匀性(Non.uniformity，NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function,SiTF)、噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)、角线性度(Angular Linearity, AL)和目标成像定位角误差(Target Imaging Positioning Angle Error, TIPAE)等。测试结果表明，该系统的性能非常优越，可成为红外热像仪研制过程中必备的调试与测试设备。

目前红外探测器杜瓦封装中激光焊焊缝的粗糙度大，探测器组件在长时间使用过程中杜瓦焊缝强度和内部真空度欠佳，进而影响探测器寿命和使用性能。为解决这些问题，提出将激光抛光技术应用于杜瓦部件激光焊焊缝的抛光处理中。通过实验研究了主要参数对抛光质量的影响规律，并利用激光共聚焦显微镜等设备测试了激光抛光结果。结果表明，激光抛光技术可使激光焊焊缝的表面粗糙度Ra从0.25 mm降低到0.03 mm。这充分证明利用绿色高效、非接触的激光抛光可以实现红外探测器杜瓦组件外表面激光焊焊缝的高质量抛光，因此在红外探测器制造领域具有重大的潜在应用价值。

光谱分析仪（Optical Spectrum Analyzer, OSA）是光通信领域的重要测试分析仪器，主要用于测试光源、光纤光缆以及光器件的光谱特性。在介绍OSA基本原理的基础上，研究了波长精细定标方法。首先，分析了波长与采样点及探测波段之间的关系；然后基于可调谐激光器与波长计，利用最小二乘法对几个特征波长进行了定标；最后利用近红外光谱测试系统进行了验证实验。结果表明，定标后的波长准确度控制在±0.3 nm以内，满足产品指标要求。

研究了在乘性和加性色噪声以及加性非对称双值噪声作用下方波信号驱动的延迟双稳系统中的随机共振现象。基于小延迟近似，在绝热近似条件下推导出了系统输出信噪比(Signal.to.Noise Ratio, SNR)的解析形式。分析结果表明，随着双值噪声强度与非对称性参数、方波信号幅度以及乘性和加性色噪声强度的变化，SNR表现出了随机共振行为。随着延迟时间、色噪声相关时间和系统参数的增大，SNR作非单调变化。

武汉高德红外股份有限公司成功研制了像元尺寸为12 m×12 m的1280×1024大面阵碲镉汞中波红外焦平面探测器。在优化提升材料性能的基础上，突破了小像元钝化开孔、高密度小尺寸铟柱制备以及高精度大面阵倒焊等关键技术，成功制备出了1280×1024@12 m碲镉汞中波红外焦平面芯片及组件。其盲元率小于0.5%，响应率非均匀性小于5%。F2探测器的平均噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)为15 mK，平均峰值探测率为6×1011 cm·Hz1/2·W-1。F4探测器的平均NETD为18.5 mK，平均峰值探测率为1.2×1012 cm·Hz1/2·W-1。另外还提出了一种不稳定像元测试方法，即通过分析两点校正后的成像数据，并利用模块中值和空域噪声的比较，完成对红外图像中不稳定像元的检测和校正。结果表明，校正后的红外成像画质良好，在120 K时器件性能无明显降低。