河南科技大学电气工程学院, 河南 洛阳 471023
在液氮冲击实验中, 锑化铟红外焦平面阵列探测器中各层材料之间线膨胀系数的不同将导致热失配产生, 过大的热失配应力将引起锑化铟芯片断裂失效。为了降低热失配对锑化铟芯片的影响, 基于弹性多层体系热应力计算理论, 借鉴平衡复合物结构设计方法, 优化平衡复合物结构上表面的热应变, 使得平衡复合物结构中硅读出电路上表面的热应变尽可能接近锑化铟芯片下表面的热应变, 从而大幅降低锑化铟芯片中的热应力。考虑器件加工工艺成熟度, 经一系列计算表明: 当硅读出电路的厚度取 25.m时, 平衡复合物结构中硅读出电路上表面的热应变与 InSb芯片下表面的热应变最为接近, 此时锑化铟芯片中的拉应力最小。锑化铟芯片中拉应力的大幅降低, 将为消减液氮冲击中锑化铟芯片的碎裂几率提供可以信赖的结构设计方案和实现途径。
红外焦平面阵列探测器 热失配 热应变 平衡复合物结构 infrared focal plane arrays thermal mismatch thermal strain balanced composite structure
北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
研究了THz辐射和THz焦平面器件的特性, 分析了THz焦平面探测器连续波透射成像系统的能量传输过程。考虑大气衰减、器件限制等影响因素以及连续激光照射、目标场景与焦平面探测器之间的信号传递关系, 推导出了连续波透射成像系统的成像面积及对比度两个重要的参量模型。然后设计并组建了连续波THz透射成像系统。根据所建模型分别对信封中的环三亚甲基三硝铵(RDX)粉末和塑料盒中的金属刀片两种不同被测物体的成像面积及对比度进行了计算。结果表明: 基于理论推导的两种实例其最大成像面积可达4.74 cm×6.32 cm和3.534 cm×4.712 cm, 图像对比度分别为0.242 2和0.306。与美国麻省理工学院(MIT)的成像系统进行了对比, 该系统的成像面积为3 cm×3 cm或4 cm×4 cm, 与本文推导结果处于同一数量级, 由此验证了本文提出的模型和方法的合理性和有效性。
THz焦平面阵列探测器 连续波透射成像 照明系统 成像面积 成像对比度 THz Focal Plane Array(FPA) detector continual wave transmission imaging illumination system imaging area imaging contrast
为了增加红外凝视焦平面阵列探测器成像仿真的置信度, 对探测器所存在的空间采样效应产生机理进行了分析, 并且从空间域角度对其进行了建模, 借助于基于图像像素处理的方法进行实验仿真; 为了客观地评价空间采样效应对探测器成像质量的影响, 定义了图像的负指数型平滑度, 实验结果表明, 叠加空间采样效应后探测器输出图像的平滑度减小了11.7%, 图像局部波动变大, 从而验证了红外探测器成像仿真中空间采样效应考虑的必要性。
凝视焦平面阵列探测器 空间采样效应 建模仿真 staring FPA detector spatial sampling effects modeling and simulation
海军航空工程学院 控制工程系，山东 烟台 264001
按照红外成像传感器的工作原理，光学系统、焦平面阵列探测器和信号放大电路部分的线性和非线性效应是影响输出红外图像质量的主要方面，阐述了红外传感器系统模型的建立流程和仿真系统的实现步骤。仿真实验表明叠加了传感器效应的红外仿真图像置信度明显提高，可作为信号源对红外成像系统进行客观测试和评价。
信号注入仿真 红外成像传感器 光学系统 焦平面阵列探测器 信号放大电路 signal injection simulation Infrared imaging sensor optics system focus plane array detector signal amplified circuit
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130022
对中国国标GB/T 13584与GB/T17444关于红外探测器和红外焦平面阵列探测器噪声和相关性能参量定义方法提出了异议和见解.在国标中关于噪声的定义没有说明背景辐亮度和信号辐照度水平,因此容易导致关于噪声和相关参量的模糊观念.当信号很强时,光子噪声占主导地位,信噪比(SNR)与信号水平不成正比,此时由信噪比导出噪声等效功率(NEP)和D*时应格外小心.当信号很弱时,可以忽略光子噪声,由信噪比导出NEP和D*就变为很简单.
红外探测器 红外焦平面阵列探测器 探测器的性能参数
