期刊基本信息
创刊:
1982年 • 双月刊
名称:
红外与毫米波学报
英文:
Journal of Infrared and Millimeter Waves
主管单位:
中国科学院
主办单位:
中国科学院上海技术物理所,中国光学学会
出版单位:
科学出版社
主编:
褚君浩
ISSN:
1001-9014
刊号:
CN 31-1577/TN
电话:
021-65420850-73206
邮箱:
地址:
上海 玉田路500号,《红外与毫米波学报》
邮编:
200083
定价:
10元/期

当前目录 第43卷 第1期

祁雨菲 1,2,5王文娟 2,*孙京华 2,3武文 4[ ... ]陆卫 1,2,**
作者单位
摘要
1 中国科学院大学杭州高等研究院,浙江 杭州 310024
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
3 上海理工大学,上海 200093
4 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093,中国
5 中国科学院大学,北京 100049
我们描述了一种高性能平面InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD),该二极管具有单独的吸收、分级、电荷和倍增(SAGCM)异质结构。通过电场调节和缺陷控制,SPAD在293 K的门控模式下工作,光子探测效率(PDE)为70%,暗计数率(DCR)为14.93 kHz,后脉冲概率(APP)为0.89%。此外,在死区时间为200 ns的主动淬灭模式下工作时,室温下实现了12.49%的PDE和72.29 kHz的DCR。
单光子雪崩二极管 暗计数率 光子探测效率 后脉冲概率 single photon avalanche diode dark count rate photon detection efficiency after-pulse probability 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 1
作者单位
摘要
1 北京邮电大学 电子工程学院,北京 100876
2 中国电波传播研究所 第三研究部,山东 青岛 266108
针对小目标在整幅图像中占比很低,且目标周围存在大量杂波,提出了一种基于联合方向梯度(Associated Directional Gradient,ADG)和均值对比度(Mean Contrast,MC)的红外弱小目标检测算法。该算法由两个模块组成:ADG利用红外弱小目标的高斯分布模型,将单一方向的梯度与一个相邻方向上的梯度相加组成新的联合梯度特征,增强真实目标、抑制背景杂波的同时能够消除高亮边缘对目标检测效果的影响;MC融入方向信息来计算目标的多方向对比度,选用多方向对比度的最小值抑制结构噪声,并将均值滤波的思想引入对比度的计算,抑制背景中的孤立噪声,进一步降低检测的虚警率。在实际红外图像上的实验结果表明,该算法在增强目标信噪比和抑制背景噪声方面,能够取得较好效果。
红外图像 目标检测 联合方向梯度 均值对比度 infrared image target detection associated directional gradient mean contrast 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 106
作者单位
摘要
1 武汉大学 遥感信息工程学院,湖北 武汉 430079
2 武汉大学 中国发展与战略规划研究院,湖北 武汉 430079
3 湖北省地理国情监测中心,湖北 武汉 430079
针对精细化实景三维建筑物建模,提出一种基于改进遗传算法(IGA)的建筑物LiDAR点云与正射影像融合提取方法:计算并提取基于点云和影像的特征,实现点云特征空间的扩张;再改进遗传算法选择点云特征,构建并优化特征空间;最后使用SVM分类器实现建筑物点云的精准提取。在ISPRS公开数据集Vaihingen测试数据的试验表明本文方法具有较高的建筑物提取精度;在实际生产数据的实验表明建筑物提取精度较高且稳定,证明了本文方法的先进性和普适性。
遥感信息工程 LiDAR点云 特征选择 建筑物提取 remote sensing and information engineering LiDAR point cloud feature selection building extraction 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 116
李克武 1,2,3王爽 2,3,*李孟委 2王志斌 2,3,*
作者单位
摘要
1 中北大学 电气与控制工程学院,山西 太原 030051
2 中北大学 前沿交叉科学研究院,山西 太原 030051
3 山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西 太原 030051
为了实现对Si、Ge、GaAs等红外材料应力缺陷检测,采用两个工作在不同频率的光弹性调制器级联,构成偏振测量系统。应力缺陷引入的双折射延迟量和快轴方位角两个参数,被加载到偏振测量系统调制信号中;利用数字锁相技术同时获取调制信号的基频项和差频项幅值,然后完成两个应力参数求解。详细分析了检测原理,并搭建了实验系统进行验证。实验结果表明,该检测方法及实验系统实现了应力方向角标准偏差为0.31°,应力双折射延迟量标准偏差为0.72 nm,高速、高精度和高重复度的应力缺陷检测,并且实现了Ge样品的应力缺陷方向和值大小分布测量,可为红外材料质量测试分析和评估提供有效手段。
应力缺陷 弹光调制 快轴方位角 延迟量 stress defect photoelastic modulation fast axis azimuth retardation 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 126
作者单位
摘要
海军研究院,上海 200436
针对复杂应用环境中近红外单目视觉位姿测量系统偏离预置合作目标对象后,无法完成位姿测量的特殊情况,提出一种以合作目标周边随型粗糙面图像为测量对象的单目视觉测量方法,以及图像受损后的动态自愈方法。通过将实时获取的随型粗糙面图像特征与预存基准图像特征进行匹配计算,完成特殊情况下的应急测量。同时,为减少随型粗糙面图像污染或受损后对位姿测量精度的影响,实时计算污染或受损程度并动态自愈基准图像特征。实验结果表明,以随型粗糙面为对象的位姿测量精度稍低于合作目标对象,但能够满足特殊情况下的应急使用需求,提高了测量系统的鲁棒性;当随型粗糙面图像污染或受损达到70%时,采用自愈处理与未做自愈处理相比,方位角测量误差减少72%以上,验证了基准图像自愈方法的有效性。
对象随型粗糙面 近红外单目视觉测量 基准图像自愈 基准图像特征 特征匹配 the object follows the rough surface near-infrared monocular vision measurement reference image self-healing reference image features feature matching 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 134
何苗 1,2周易 1,2,3,*应翔霄 2梁钊铭 2[ ... ]陈建新 2,3
作者单位
摘要
1 上海理工大学,上海 200433
2 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
3 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院,浙江 杭州 310024
II类超晶格红外探测器一般通过台面结实现对红外辐射的探测,而通过离子注入实现横向PN结,一方面材料外延工艺简单,同时可以利用超晶格材料横向扩散长度远高于纵向的优势改善光生载流子的输运,且易于制作高密度平面型阵列。本文利用多种材料表征技术,研究了不同能量的Si离子注入以及退火前后对InAs/GaSb II类超晶格材料性能的影响。研究通过Si离子注入,外延材料由P型变为N型,超晶格材料中产生了垂直方向的拉伸应变,晶格常数变大,且失配度随着注入能量的增大而增大,注入前失配度为-0.012%,当注入能量到200 keV时,失配度达到0.072%,超晶格部分弛豫,弛豫程度为14%,而在300 °C 60 s退火后,超晶格恢复完全应变状态,且晶格常数变小,这种张应变是退火引起的Ga-In相互扩散以及Si替位导致的晶格收缩而造成的。
InAs/GaSb II类超晶格 离子注入 平面结 退火 HRXRD InAs/GaSb Type II superlattice ion implantation planar junction annealing HRXRD 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 15
作者单位
摘要
中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
第三代红外探测器发展的一个重要方向是高工作温度探测器。对于碲镉汞n-on-p探测器而言,n+-n--p结构以及良好的钝化工艺能够有效的抑制暗电流的产生,从而在高工作温度条件下获得较好的探测器性能。基于自行开发的成结模拟器,对n+-n--p结构的高温器件进行了工艺仿真和器件仿真,获得成结过程的制备参数,并结合抑制表面漏电的组分梯度钝化工艺,将高工作温度下的暗电流抑制至理论极限,研制出可以在更高温度工作下的碲镉汞n-on-p红外焦平面探测器。经测试,中波n-on-p红外焦平面器件在不同工作温度下性能优异,在80K工作温度下噪声等效温差(NETD)达到了6.1 mK,有效像元率为99.96%;而在150K工作温度下噪声等效温差(NETD)为11.0 mK,有效像元率为99.50%,达到了同类器件的理论极限。
碲镉汞 n+-n--p 高工作温度 红外焦平面 HgCdTe n+-n--p high operation temperature(HOT) infrared focal plane array 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 23
朱辰玮 1,2刘欣扬 1,2巫艳 2左鑫荣 2[ ... ]秦晓梅 1,**
作者单位
摘要
1 上海师范大学 数理学院物理系,上海 200233
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
本文利用分子束外延技术在GaAs(211)B衬底上外延CdTe(211)薄膜,系统研究不同工艺条件对CdTe 外延薄膜的表面形貌和光学性质的影响。研究表明,在一定的生长温度下,在Te气氛下生长CdTe薄膜,增加CdTe:Te的束流比,可显著降低CdTe表面金字塔缺陷的尺寸和密度,当CdTe 和Te束流比为6.5时,金字塔缺陷几乎消失,材料的表面平整度显著改善,X射线衍射(XRD)也表明CdTe晶体质量显著提高。进一步的拉曼光谱表明,随着CdTe和Te束流比的增加,Te的A1峰减弱,CdTe LO和TO声子峰强度比增强。低温光致发光光谱(PL)研究也表明随着CdTe和Te束流比的增加,Cd空位的减少可以使与杂质能级相关的深能级区域的峰强降低,与此同时和晶体质量相关的自由激子峰半峰宽减少,材料的光学质量明显改善。该研究为探索CdTe/GaAs外延材料的理想的工艺窗口以及相关机理,并为进一步以此为缓冲层外延高质量HgCdTe材料提供基础。
CdTe 分子束外延 表面缺陷 拉曼光谱 荧光光谱 CdTe molecular beam epitaxy surface defects Raman spectroscopy fluorescence spectroscopy 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 29
作者单位
摘要
浙江珏芯微电子有限公司,浙江 丽水 323000
对像元尺寸为10 μm的1280×1024碲镉汞(HgCdTe)中波红外焦平面阵列的制备技术和性能进行了研究。通过B+注入制备小尺寸n-on-p平面结;采用高平整度HgCdTe外延材料和高精度的倒焊互连技术,实现高的电学连通率;采用多段温度填胶固化和边缘刻蚀工艺减轻HgCdTe器件和读出集成电路(ROICs)之间的热失配,从而降低焦平面器件失效率。在85 K焦平面工作温度下,研制探测器的光谱响应范围为3.67 μm至4.88 μm,有效像元率高达99.95%,并且探测器组件像元的平均噪声等效温差(NETD)和暗电流密度的平均值分别小于16 mK和2.1×10-8A/cm2。与像元尺寸为15 μm的探测器相比,10 μm的1280×1024中波红外探测器可获取更加精细的图像,具有更远的识别距离。目前,该技术已成功转移到浙江珏芯微电子有限公司(ZJM)的HgCdTe红外探测器产线。
红外探测器 碲镉汞 1K×1K 红外焦平面阵列 n-on-p infrared detector HgCdTe 1K×1K FPA n-on-p 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 36
作者单位
摘要
1 上海理工大学 材料与化学学院,上海 200093
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
3 中国科学院大学,北京 100049
4 中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术重点实验室,上海 200083
5 中国科学院大学杭州高等研究院,浙江 杭州 310024
对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器(SPADs)进行了总剂量为10 krad(Si)和20 krad(Si)的γ辐照,并进行了原位和移位测试。辐照后,暗电流和暗计数率有轻微的下降,而探测效率和后脉冲概率基本不变。经过一定时间的室温退火后,这些退化基本恢复,这表明瞬态电离损伤在γ辐照对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器的损伤中占主导地位。
γ辐照 InGaAsP/InP 单光子雪崩探测器 单光子性能 Gamma irradiation InGaAsP/InP single-photon avalanche diode single-photon performance 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 44
甄玉冉 1,2邓杰 1,*布勇浩 1,2代旭 1,2[ ... ]周靖 1,2,***
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
偏振是光的固有自由度,偏振探测提供了光强和波长之外的更多丰富信息。红外偏振探测器在成像、通信、遥感和宇宙学等众多应用中发挥着至关重要的作用。然而,传统的偏振检测系统体积庞大、系统复杂,阻碍了偏振探测的小型化和集成化。近来,片上红外偏振探测器的发展引起了广泛的研究兴趣。本文将重点介绍片上红外偏振探测器的两个前沿研究领域:偏振敏感材料和偏振选择性光耦合结构集成的红外偏振探测器,主要讨论片上红外偏振探测器的研究现状以及未来的挑战和机遇。
红外偏振探测器 各向异性材料 拓扑材料 手性钙钛矿 偏振选择性光学耦合结构 infrared polarization detector anisotropic materials topological materials chiral perovskites polarization-selective optical coupling structures 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 52
郭子路 1,2,3王文娟 1,4,**曲会丹 1范柳燕 1[ ... ]陆卫 1,2,3,4,***
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
3 上海科技大学 物质科学与技术学院,上海 201210
4 上海量子科学研究中心,上海 201315
5 复旦大学 应用表面物理国家重点实验室和物理学系,上海 200438
InP基InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)对近红外光具有高敏感度,使其成为微弱信号和单光子探测的理想光电器件。然而随着先进器件结构越来越复杂,厚度尺寸从量子点到几微米不等,性能越来越受材料中晶格缺陷的影响和工艺条件的制约。采用固态源分子束外延(MBE)技术分别在As和P气氛保护下对InP衬底进行脱氧处理并外延生长晶格匹配的In0.53Ga0.47As薄膜和APD结构材料。实验结果表明,As脱氧在MBE材料质量方面比P脱氧具有明显的优势,可获得陡直明锐的异质结界面,降低载流子浓度,提高霍尔迁移率,延长少子寿命,并抑制器件中点缺陷或杂质缺陷引起的暗电流。因此,As脱氧可以有效提高MBE材料的质量,这项工作优化了InP衬底InGaAs/InP外延生长参数和器件制造条件。
分子束外延 P/As切换 异质界面扩散 铟镓砷/磷化铟雪崩光电二极管 molecular beam epitaxy P/As exchange heterointerface diffusion InGaAs/InP APD 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 63
作者单位
摘要
1 上海理工大学 材料与化学学院,上海 200093
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
本文利用分子束外延(MBE)技术成功生长了GaAs/AlGaAs 非均匀量子阱红外探测器材料,并对相关微结构作了细致表征。分析比较了非均匀量子阱结构和常规量子阱红外探测器性能差异,并对比研究了不同势阱宽度下非均匀量子阱红外探测器的性能变化。通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)结合能谱仪(EDS)对非均匀量子阱红外探测器材料微结构进行了分析,并利用二次离子质谱仪(SIMS)对非均匀势阱掺杂进行了表征。结果表明,该量子阱外延材料晶体质量很好,量子阱结构和掺杂浓度也与设计值符合较好。成功制备了单元量子阱红外探测器,研究结果表明:对于非均匀量子阱红外探测器,通过改变每个阱的掺杂浓度和势垒宽度,可以改变量子阱电场分布。与传统的均匀量子阱红外探测器相比,其暗电流显著下降(约一个数量级)。在不同阱宽下,非均匀量子阱的跃迁模式发生改变,束缚态到准束缚态跃迁模式下(B-QB)的器件具有较高的黑体响应率以及较低的暗电流。
非均匀 量子阱 高分辨电镜 二次离子质谱 暗电流 Quantum well infrared photodetector High resolution transmission electron microscope Secondary ion mass spectroscopy Dark current 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 7
作者单位
摘要
1 江苏大学 电气信息工程学院,江苏 镇江 212013
2 中国电子科技集团公司第五十五研究所,江苏 南京 210016
本文提出了一种基于 CMOS 0.18 μm工艺的改进型高响应度太赫兹探测器线阵,各探测像素单元由高增益片上天线、高耦合度差分自混频功率探测电路和集成电压放大器组成。其中,差分探测电路利用源极差分驱动场效应管的交叉耦合电容,将太赫兹差分信号耦合至场效应管的栅极与源极,增强场效应管沟道内自混频太赫兹信号的强度,实现高响应度。其次,该探测器配备高增益片上环形差分天线与集成电压放大器,可有效放大混频后的信号,进而提高系统信噪比,最终达到增强探测器响应度的目的。探测器1 × 3线阵系统充分利用CMOS工艺多层结构的特点,将电压放大器布置在天线地平面下方,提高了芯片面积的利用率,有效降低了制作成本,整个系统的面积为0.5 mm2。测试结果表明,当场效应管的栅极偏置为0.42 V时,该探测系统对0.3 THz辐射信号的电压响应度(Rv)最大可达到43.8 kV/W,对应的最小噪声等效功率(NEP)为20.5 pW/Hz1/2。动态测试结果显示该探测器可对不同材质的隔挡物进行区分。
互补金属氧化物半导体 太赫兹 探测器 宽带天线 高响应度 CMOS THz detector broadband antenna high responsiveness 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 70
黄昆 1,2杨昊 1,2李若雪 1,2周人 1,2[ ... ]田遥岭 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心,四川 成都 610200
2 中国工程物理研究院电子工程研究所,四川 绵阳 621900
利用新颖的四端口平衡式二倍频原型,开发了215~230 GHz 频段的肖特基变容管倍频器,并具备更加优秀的变频效率和功率容量。同时,所提出的倍频架构能够实现奇次谐波和四次谐波的本征抑制,并且其中采用的二极管管结数量相对于传统平衡倍频结构提升了两倍。因此,这种四端口倍频电路可以实现更好的转换效率和双倍的功率处理能力。在室温下,当输入功率为196 ~ 340 mW 时,该倍频器具有约39.5% 的峰值转换效率(@218 GHz),即使在较高的频率下,该倍频器也被证明是高功率太赫兹波信号产生的理想解决方案。
平衡式二倍频 太赫兹信号产生 非线性 肖特基二极管 balanced doubler terahertz wave generation nonlinear Schottky diode 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 79
作者单位
摘要
1 华东师范大学 物理与电子科学学院,上海 200241
2 南通大学 交通与土木工程学院,江苏 南通 226019
提出了一种改进的高电子迁移率晶体管寄生电阻提取方法,该方法利用了特殊偏置点(Vgs > Vth,Vds = 0 V)的等效电路模型,推导了寄生电阻的表达式,采用半分析法对寄生电阻进行了优化。1 ~110 GHz S参数实测结果和仿真的S参数一致,证明该方法是有效的。
铟化磷高电子迁移率晶体管 等效电路模型 寄生电阻 器件建模 InP high electron mobility transistor(HEMT) equivalent circuit model extrinsic resistances modeling 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 85
作者单位
摘要
南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210093
本文通过简单的一步热解法合成了C/Co复合材料,在材料质量填充浓度为35%时观察到其具有优异的介电频散性能。当材料厚度2.5 mm时,该复合材料在11.2 GHz的最小反射率为-23.7 dB,小于-10 dB的带宽为3.8 GHz。为了进一步提高吸收体的吸波性能,我们利用全介质超材料的设计对吸收体的宏观结构进行优化,此方法成功地将小于-10 dB的吸收带宽扩展到15 GHz(7.0~22.0 GHz)。该研究结果可以为高性能微波吸收材料的制备工艺和结构设计提供有价值的参考。
C/Co化合物 微波吸收 宽带吸收 超材料 C/Co composites microwave absorber broadband absorption metamaterial 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 91
黄硕 1,2顾明剑 1,2,*胡勇 1,2杨天杭 1,2[ ... ]张春明 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室,上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
3 中国科学院大学,北京 100049
风云三号E星(FY-3E)搭载的高光谱大气探测仪(HIRAS-II)能够实现大气的垂直探测,具有高光谱、高灵敏度、高精度的特点。仪器在轨之后由于仪器衰减和环境变化的原因产生非线性响应,影响在轨定标精度。针对非线性响应的问题,提出了一种基于带内光谱的非线性校正方法。首先基于带外低频光谱的非线性特征求解非线性校正系数,将此系数作为初值输入到辐射定标模型中,以星上测量的黑体带内光谱与理想光谱的偏差为目标函数,通过迭代优化非线性校正系数。通过辐射定标实验得出,校正后的黑体亮温偏差明显低于未校正和基于带外光谱的校正方法。将HIRAS-II的观测数据与IASI进行交叉比对并计算平均亮温偏差和偏差绝对值,经过带内校正法非线性校正后的亮温平均偏差为-0.13K,优于带外校正方法。
HIRAS-II 非线性校正 在轨定标 带内光谱 HIRAS-II nonlinearity correction on-orbit calibration in-band spectrum 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 98

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动态信息 丨 2009-01-19
作者投稿指南
动态信息 丨 2007-03-20
版权声明
动态信息 丨 2006-02-27
红外与毫米波学报简介