百万像素中波红外焦平面组件研制

中波红外焦平面组件是"高分四号"卫星凝视相机红外成像通道的核心器件。为满足航天型号应用要求,华北光电技术研究所项目团队立足国内技术基础,采用主流的红外焦平面组件技术路线,突破了高均匀性中波红外材料制备、百万像素中波探测器芯片加工、超大规模读出电路设计、高密度铟柱阵列倒装互连、大冷头尺寸微型杜瓦封装等关键技术,研制了像元数为1 024×1 024的百万像素大面阵中波红外焦平面组件,对大面阵中波红外焦平面组件的像元响应一致性、航天环境适应性、可靠性等进行了优化设计,并进行了地面测试和试验验证。中波红外焦平面组件的噪声等效温差达到21.4m K、有效像元率优于99%,经过高温70℃条件下1 500h长期存储和12 000次开关机温度冲击等试验后性能稳定。测试和试验结果表明:像元数为1 024×1 024中波红外焦平面组件产品的性能、环境适应性和可靠性满足技术要求。     

红外探测器

本文较全面地评述了当前红外探测器以及热成像的发展状况。     

美将生产长寿命空间致冷系统

美国航天工业界即将生产第一个用于天基红外探测器的长寿命低温致冷系统。他们可能已于今年6月开始对两台闭环斯特林循环低温致冷器进行试验。根据设计,这两台致冷器的最低使用寿命为10年。 长寿命低温致冷器是NASA正在研制的地球观测系统(EOS)设备所需的关键技术。此外,战略防御计划局(SDIO)还准备将它用于智能眼天基红外探测器。 美国空军菲利浦实验室和戈达德航天飞行中心分别负责对SDIO和NASA的低温致冷器研制工作进行管理。     

红外图像探测器噪声的数值模拟方法

红外成像制导导引头上的成像器采用多元红外探测器 ,其噪声包括单个光电探测器的噪声 (例如 ,热噪声、1 /f噪声等 )和由于多元探测器之间的不均匀造成的固定图像噪声。图像噪声仿真的方法是 ,将图像划分为与探测器元一一对应的小区域 ,在显示屏幕上随机改变各个小区域的灰度等级。介绍一种随机灰度数列的生成方法 ,该随机灰度数列的概率分布规律符合红外探测器噪声的统计分布规律。这种方法主要用于模拟红外制导系统性能时给计算机生成的“目标 /背景红外图像”注入探测器噪声。     

红外探测器比探测率与光学系统工作温度关系研究

针对低温光学系统自身辐射与红外探测器比探测率(D*)的关系,从红外辐射基本理论入手,建立了光学系统工作温度与背景限红外探测器D*之间的关系模型。由此计算出了典型四反光学系统不同工作温度下、不同谱段的背景限红外探测器D*值,综合考虑探测器处于非背景限情况,得出相关曲线;总结出了背景限红外探测器与光学系统工作温度之间关系的几点体会。     

斯特林制冷机与红外探测器耦合集成技术

主要针对斯特林制冷机与红外探测器的耦合集成技术进行了设计、分析,研制了整体式耦合和分离式耦合2种结构的斯特林制冷机/红外探测器组件,并通过了试验测试,性能指标可以满足要求.     

超模式采样在资源红外相机中的应用研究

介绍了超模式采样的研究背景和成像概念 ,在此基础上提出了超模式采样应用于资源红外相机B9谱段的方案 ,设计了资源红外相机B9谱段的超模式采样探测器焦平面组件 ,并就工程实现设计了实验原理图和相关的实验步骤。     

超模式采样在资源红外相机中的应用研究

介绍了超模式采样的研究背景和成像概念，在此基础上提出了超模式采样应用于资源红外相机B9谱段的方案，设计了资源红外相机B9谱段的超模式采样探测器焦平面组件，并就工程实现设计了实验原理图和相关的实验步骤。     

红外探测器

红外探测器是一门新兴技术,其应用包括温度测量、匪警/火警、机器人/工业设备、热弹性应力分析、医疗诊断以及包括气体分析在内的化学分析.主要介绍红外探测器发展的三大趋势:热成像、数据传输和激光测距.回顾这些技术可使人们了解目前的工艺水平及其发展趋势.     

我国红外单光子探测器实现量产

据新华网2010年6月4日报道，由安徽问天量子有限公司研发生产的红外单光子探测器实现量产，使得我国成为全球第三个可批量生产红外单光子探测器的国家，为我国量子密码规模化应用打下了基础。此次红外单光子探测器量产，经过了长时间极端条件测试，产品稳定可靠，     

波段探测率D△λ替代峰值探测率Dλp的讨论

文中描述了波段探测器率Ｄλ的定义和计算方法，通过对空间长波红外探测器的波段探测率Ｄ△λ与目标辐射源温度Ｔ的关系讨论，来说明波段探测率Ｄ△λ     

一种红外探测器频域参考像元校正的设计方法

国际上两种较为先进的红外探测器参考像元校正方法——EUCLID中的均值校正法和JWST中的IRS2频域校正法,均无法同时降低白噪声分量与相关噪声分量,为此文章提出了一种新的红外探测器频域参考像元校正方法,以尽可能降低系统噪声.该方法延续频域校正的设计流程,基于系统噪声特性设计出合理的频域系数,再反变换至时域便于工程实现...     

大气环境监测卫星宽幅成像仪高性能碲镉汞红外探测芯片

宽幅成像仪(WSI)是大气环境监测卫星中的主要载荷之一,可以提供从可见光到长波红外的地球环境成像遥感数据。宽幅成像仪中搭载了从1.3~12.5 μm红外波段进行探测的8个波段碲镉汞红外探测器,各波段采用窄带滤光片进行分光,8个波段的碲镉汞探测器封装在短波、中波和长波3个组件中。本文中对8个波段的碲镉汞红外探测器进行了概述,内容涵盖了探测器的设计思想、制备工艺和测试方法,最后给出了目前在轨运行的高性能探测器组件的探测率性能和响应光谱,同时与各波段器件的探测率指标进行了对比。     

热红外辐射器

介绍热红外(TIR)检测器的设计和性能。详细说明TIR检测器的设计目标和检测度的改进;滤波器和焦平面的设计;杜瓦瓶的设计和工作寿命的保证。     

红外成像导引头抗干扰技术研究

红外成像制导是红外制导技术发展的趋势,在未来战争中将发挥重要作用。介绍了红外成像导引头的优缺点及其简单工作过程,重点分析了红外成像导引头针对不同的干扰源所采取的相应对抗措施,总结出了红外成像导引头的发展趋势是向着焦平面、智能化、通用化以及多模复合制导等方向发展。     

空间相机上第二代红外探测器驱动电压供电电路设计

文章以空间相机应用为目的,在分析第二代红外探测器驱动电压与输出信号之间相关性的基础上,以某型号第二代红外探测器驱动电压供电电路设计为例,采用高稳定基准电压芯片和低噪声低频运算放大器作为核心器件,提出了以负反馈或电压跟随的电路形式稳定驱动电压供电的方案,并对该方案进行了仿真分析与实验验证.测试结果证实该方案可行有效,能满...     

PtSi肖特基势垒IRCCD焦面阵列的设计和性能

该文介绍高性能PtSi肖特基势垒探测器64×128元红外CCD焦面阵列。掩埋沟道CCD成像器具有一个行间传输机构,它有22％的有效探测面积和120×60μm的像元尺寸。高性能薄型铂硅探测器的截止波长约6.0μm,而在3.0～4.5μm的光谱段有4.0～1.0％的量子效率。根据过程参数和工作电压,这些红外探测器在77K测得的暗电流密度为5到60nA/cm~2。在一个电视兼容的红外相机里,高质量的热图像通过64×128元PtSi肖特基势垒红外CCD焦面阵列得到。红外CCD照相机在没有垂直隔行扫描的情况下,以60帧每秒工作。     

红外成像导引头及其成像制导武器述评

概述红外成像导引头的主要优点 ,分析其中的关键技术 ,并综述红外成像导引头及其制导武器的发展现状 ,介绍几种典型的红外成像制导武器。针对目前现状 ,评述红外成像导引头及其制导武器今后的发展趋势     

红外焦平面阵列非均匀校正算法的研究

为解决固定图案噪声污染的红外焦平面图像序列的非均匀校正问题 ,文中采用时域高通滤波算法完成固定图案噪声污染图像的预处理 ,给出固定图案噪声初值 ,并结合传统的红外焦平面迭代非均匀校正算法 ,有效地解决了较高强度固定图案噪声污染图像的非均匀校正问题。与采用黑体基准获取固定图案噪声初值的方法相比 ,该算法降低了成像系统的机械复杂性 ,提高了算法的应用范围。文中最后用红外图像序列进行了验证     

寻找PbS红外探测器的最佳稳定工作方式

本文针对某型号便携式防空导弹使用的主要制导硫化铅器件(红外探测器)在生产和使用中性能不稳定现象,分析器件的特性和电路中的影响,用实验的方法验证,说明采用一些特定的方法,能及早剔出不稳定器件,减少成品的返修损失和提高产品的可靠性及使用周期.