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基于方向性模型的红外焦平面阵列混叠效应研究
混叠效应 方向性 红外焦平面阵列 成像质量
2016/3/5
提出一种定量评价红外焦平面阵列混叠效应的方法，这种方法基于采样传递函数和混叠效应的方向性，建立了焦平面阵列设计参数与混叠效应间的定量关系。利用此方法定量分析了矩形阵列和六边形阵列的混叠情况，结果表明：六边形阵列的混叠值较矩形高4%。完成了混叠效应对焦平面阵列任意方向上等效带宽的修正，进而分析混叠对其成像质量的影响，结果表明：当考虑混叠时，矩形阵列的成像质量较六边形高11%。
红外焦平面器件广泛应用于国防安全、空间探测、环境监测、工业控制等各个领域,但是由于量少价高的特点,可靠性成为其技术发展的主要瓶颈之一。盲元是红外焦平面的失效像元,是对器件工作特性的反映,因此,可以用作可靠性评价和失效分析手段的重要参数。以出厂时间为界,将盲元分为初始盲元和使用盲元,并分析了其类型、性质、数量、位置及分布等方面的特征。根据红外焦平面器件结构特点,从探测器、互联铟柱和读出电路三个方面分...
在研制制冷型红外探测器组件的过程中,降低功能模块的热应力是设计及制造的核心目标之一,这要求首先能够对焦平面模块的热应力进行测量表征,工程上一般通过形变等间接量来表征碲镉汞的热应力。基于此研究了激光干涉法测量制冷型红外焦平面探测器的表面形变并对其误差进行了分析,该方法克服了常规的台阶仪测量方法所固有的温度控制不够理想、测试过程中样品表面有结霜等困难,它利用相干光在标准镜上干涉形成的干涉图样来反映样品...
杜瓦真空失效造成光电转换探测系统的核心部件故障,依据真空物理稀薄气体理论,分析探讨了真空失效考核方法。检测组件在工作状态下的降温时间是否符合用户要求,是确认真空失效最直接有效的方法。制冷机额定制冷功率与杜瓦最大无功功率之差,即设计允许最大热负载增加量。在特定时间区间内,利用液氮蒸发原理测量热负载增加量,达到扩展不确定度30 mW(k=3)时,可以认为杜瓦真空有用寿命不符合用户要求。用户定制15年真...
红外焦平面条带状非均匀性校正硬件实现方法
实时非均匀性校正 红外焦平面阵列 条带状非均匀性 FPGA
2015/2/9
红外焦平面阵列条带状非均匀性严重影响了其成像质量,大大限制了它的应用。实现了一种基于FPGA的红外焦平面阵列条带状非均匀性实时校正系统,该系统以中值红外均衡算法为核心,针对算法以及FPGA的特性进行了优化,单帧内可进行条带状非均匀性的校正,硬件仿真结果表明:处理效果显著。系统处理速度快、资源占用量小,可以作为一个独立模块嵌入到红外焦平面成像与处理系统中,实现条带状非均匀性的实时校正,有很高的实用性...
提出了一种高精度、低功耗、小面积的电流型CMOS基准电压源以满足非制冷红外焦平面(IRFPA)读出电路对基准电压源模块的要求。设计中采用两种分别具有正负一阶温度系数的电阻,通过对基准电压源的高阶温度系数进行补偿,获得更好的温度系数TC(Temperature Coefficient)。通过使用共源共栅结构代替传统的运放,节约了传统运放和偏置电路的功耗,并且具有出色的电源电压抑制比PSRR(Powe...
超长线列红外焦平面杜瓦冷链设计
冷链 杜瓦 红外焦平面 直线型脉管制冷机
2014/11/5
针对采用直线脉管制冷的超长线列红外焦平面器件杜瓦封装的需求, 提出了一种弹性冷链的设计方案。介绍了超长线列焦平面器件及直线脉管制冷机的特点以及对冷链的力学、热学要求, 针对超长线列焦平面杜瓦冷链的设计思路、设计方法进行了研究, 针对某型号脉管制冷机及典型超长线列探测器的尺寸、工作温度等要求, 采用局部弹性冷链方案, 通过有限元仿真工具对冷链进行优化设计, 使其能够满足设计指标要求。根据设计结果制作...
中/长波切换工作模式的双色量子阱红外焦平面研制
中/长波切换工作模式 双色量子阱红外焦平面 红外成像
2014/10/25
报道了中/长波切换工作模式的双色量子阱红外焦平面研制。通过特殊设计的器件和读出电路结构,获得了可对中波波段和长波波段选择的切换架构。突破了双色量子阱材料、器件以及读出电路等关键技术,研制出384×288规模、25 μm中心距双色量子阱红外焦平面探测器。在70 K条件下器件性能优良,噪声等效温差为28 mK(中波)和30 mK(长波),响应峰值波长分别为5.1 μm(中波)和8.5 μm(长波)。室...
为了实现红外焦平面数字化输出,设计了一种集成片上模数转换的焦平面读出电路,包括一个512×512的读出电路单元阵列和列共享的逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC)。单元读出电路采用了直接注入(DI)结构作为输入级,输出的信号通过多路传输送到模数转换器。设计的逐次逼近型的模数转换器中的比较器采用的是由前置放大器、锁存器、自偏置差分放大器和输出驱动器组成的高速比较器,数模转换器(DAC)采用的是...
InSb红外焦平面阵列探测器湿法刻蚀
InSb 焦平面阵列 湿法刻蚀 柠檬酸/H2O2 系刻蚀剂 N2 搅拌
2014/1/10
随着大规模InSb 红外焦平面(FPA)器件的发展，探测器制备的传统湿法刻蚀工艺已越来越难以满足新工艺要求。介绍了一种用于制备InSb 红外焦平面探测器的新湿法刻蚀工艺：使用适当比例的柠檬酸/H2O2 系刻蚀剂代替现有乳酸/硝酸系刻蚀剂，同时采用N2 气泡搅拌刻蚀装置来辅助刻蚀。通过实验对比分析表明，新刻蚀工艺可以很好地解决原湿法刻蚀横向刻蚀和下切效应，提高了刻蚀均匀性和平整度，减小了表面粗糙度，...
模块化机载可见近红外焦平面系统
模块化 遥感 焦平面
2013/12/7
以航空机载遥感仪器为应用背景，提出了一种模块化焦平面系统，实际完成了最高帧频可达300 fps的大面阵可见近红外焦平面系统的研制。通过机电热一体化设计，提高焦平面技术集成度，避免相互分离造成的信号衰减和易受干扰。同时将先进的高速光纤传输技术引入航空遥感领域，数据率达到1.6 Gbps以上，保证高数据率的同时降低了系统互连的复杂程度，提高了数据传输的抗干扰能力。阐述了系统设计思想及可见近红外CCD探...