空间长线阵多谱段红外探测器的制冷控制方法研究

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传感器原理及其应用-第10章-红外传感器重点

红外热传感器的工作是利用辐射热效应。探测器件接收辐射能后引起温度升高，再由接触型测温元件测量温度改变量，从而输出电信号。与光子传感器相比，热传感器的探测率比光子传感器的峰值探测率低，响应速度也慢得多。但热传感器光谱响应宽而且平坦，响应范围可扩展到整个红外区域，并且在常温下就能工作，使用方便，应用仍相当广泛。
第10章红外传感器
10.2 红外传感器
红外传感器是将红外辐射能量的变化转换为电量变化的一种传感器，也常称为红外探测器。它是红外探测系统的核心，它的性能好坏，将直接影响系统性能的优劣。选择合适的、性能良好的红外传感器，对于红外探测系统是十分重要的。
按探测机理的不同，红外传感器分为热传感器和光子传感器两
维恩公式比普朗克公式简单，但仅适用于不超过3000 K的温度范围，辐射波长在0.4～0.75m 之间。当温度超过3000 K时，与实验结果就有较大偏差。
从维恩公式可以看出，黑体的辐射本领是波长和温度的函数，当波长一定时，黑体的辐射本领就仅仅是温度的函数，这就是单色辐射式测温和比色测温的理论依据。
武汉理工大学机电工程学院
第10章红外传感器
近年来，红外技术在军事领域和民用工程上，都得到了广泛应用。军事领域的应用主要包括： (1) 侦查、搜索和预警； (2) 探测和跟踪； (3) 全天候前视和夜视； (4) 武器瞄准； (5) 红外制导导弹； (6) 红外成像相机； (7) 水下探潜、探雷技术。
10.2.1 红外光子传感器
红外光子传感器是利用某些半导体材料在红外辐射的照射下，产生光电效应，使材料的电学性质发生变化。通过测量电学性质的变化，就可以确定红外辐射的强弱。
武汉理工大学机电工程学院
第10章红外传感器
按照红外光子传感器的工作原理，一般分为外光电效应和内光电效应传感器两种。内光电效应传感器又分为光电导传感器、光生伏特(简称光伏)传感器和光磁电传感器3种。 (1) 大部分外光电传感器只对可见光有响应。可用于红外辐射的光电阴极很少。S-1(Ag-O-Cs)是一种。它的峰值响应波长是0.8 m，光谱响应扩展到1.2 m。目前外光电效应探测器只用于可见光和近红外波长范围。

红外探测技术的应用

红外探测技术的应用摘要：红外探测技术广泛应用于生活与科技的方方面面，不过红外技术的发展也经历了一个比较漫长的过程，从发现到应用，都是一点一丁的积累的。

在这个过程中，红外技术也慢慢改变，极大方便人们的生活。

关键词：红外探测技术；应用；发展趋势一、引言红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波辐射，人眼察觉不到。

要察觉这种辐射的存在并测量其强弱，必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。

一般说来，红外辐射照射物体所引起的任何效应，只要效果可以测量而且足够灵敏，均可用来度量红外辐射的强弱。

现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。

这些效应的输出大都是电量，或者可用适当的方法转变成电量。

红外探测技术是利用目标辐射的红外线来搜索、探测和跟踪目标的一门高技术。

由于红外探测器环境适应性好、隐蔽性好、抗干扰能力强、能在一定程度上识别伪装目标，且具有设备体积小、重量轻、功耗低等特点，所以在军事，医疗，工程等领域都得到广泛的应用。

二、红外探测的发展历史发展过程：1800 年, 英国人赫婿尔用水银温度计发现红外辐射。

1821 年, 塞贝克发现温差电效应, 之后把热电偶、热电堆用于红外探测器。

1859 年, 基尔霍夫提出有关物体热辐射吸收与发射关系的定律。

1879～1884年, 斯特番•玻尔兹曼提出了有关绝对黑体总辐射能量与其绝对温度之间关系的定律。

1893 年, 维恩推出黑体分布的峰值与其温度之间关系的位移定律。

1900 年, 普朗克发表能量子模型和黑体辐射定律, 导出黑体光谱辐射出射度随温度和波长变化的关系式。

上述这些工作为红外技术的发展奠定了坚实的理论基础。

在1910～1920 年的10 年中, 出现了探测舰船、飞机、炮兵阵地和冰山等目标的红外装置, 发展了通信、保安、红外测温等设备。

二战期间, 出现了红外变像管、光子探测器等, 开创了夜视技术。

1952～1953 年, 美国研制出世界上最早的热像仪,1956 年长波热像仪问世, 随后, 1964 年美国TI 公司研制的热像仪成功地用在越南战场上。

《红外技术》第28卷(2006年)总目录索引

一
军，周起勃
王肇圻，刘
娟，傅汝廉
袁祁刚，张国安，郝重阳肖相国，王忠厚，白加光，等
周树平，杨
董明礼，张
种红外热像仪扫描方法研究
激光辅助照明主动红外成像研究
萍
晶，李银柱，等
红外光学系统出瞳与冷屏的匹配方式及渐晕分析计算
７４３
白清兰，马彩文，孙东岩
敏张文峦
光学微扫描器技术及其实现方式
题目
作者
期次页码
▲材料与器件▲ 有机半导体探测器材料的研究展望
一
姬荣斌，唐利斌，张筱丹
种新型溶胶．凝胶方法制备ＺＯ薄膜的椭圆偏振光谱研究ｎ
唐利斌，郑
云，吴
刚，等
卫
激光束诱导电流谱技术表征红外器件几何结构锆钛系远红外谷物干燥复合材料的研究非制冷焦平面探测器牺牲层制各工艺研究
刑冀Ｊｌ刑勇Ｉ，
梁坚，郑文云，廖怀军，等
如何降低稳压电源的噪声采用线阵ＣＣＤ测量扫描镜步进角度的系统设计基于ＧＳ和红外成像的新型无人机总体设计Ｐ
基于ＤＳＰ的现场级数字消防系统
陈秋霞，陈桂林
李林，张河
维普资讯
第２卷第ｌ期８２２００６年ｌ２月
红外技术
Ｉ￣ａｅｅｈｏｏｙｎｒｄＴｃｎｌｇ
、１８ＮＯ１，．０２．２
Ｄｅ２０ｃ０６
《红外技术》
第２８卷（０６年）总目录索引２０
维普资讯

红外光谱发射率测试方法的研究 (1)

（３）波段范围宽，本仪器Ｉ：作波段可从０．６７ｕｍ～２００岬：另外还有光谱分辨率高，波长准
确度高等优点。由ｒ材料的红外光谱发射率一般随温度变化而变化，我们还设计ｒ样品加热以及温度控
制装置（５０。Ｃ～４００。Ｃ）。这样，该装置可以进行波Ｋ从０６７ｐｍ～２００ｐｍ、温度从５００Ｃ至４０００Ｃ红外光谱发射率的测量。
侄计算机上计算出样品曲线与黑体曲线之比，得剑条新的曲线。这条曲线就是所测柯ｒ铺住某一’温度Ｆ的光谱发射率曲线。
如果关心被测样品在某一波段内的发射率，ｊ』！｜Ｊ可按武（２）进行计算。
４红外光谱发射率的测试结果
选取一铝片作为测试样品，将其温度控制在２００。Ｃ，对其辐射能量进行采样，得到样品辐射能量光谱曲线，见图３，２００。Ｃ的黑体辐射能繁光谱曲线见幽４。
榷忠尚主编温度计量与测试中国计量出版衬，１９９８陈道举．现代计量测试技术．中国计量出版礼，１９９０路学荣用傅立叶光谱仪测餐发射光谱的研究傅立ｎ１变换红外光谱技术及廊＿Ｌ｝ｊ研讨会论文集（＿二）海洋出版社，１９９３世森宣文通过测定反射率、透射率计算比辐射率
红外光谱发射率测试方法的研究
图２红外光谱发射率测晕装置原理框幽
红外光谱发射率测晕装置，主要由傅立ｎ｝红外光谱仪、计算机、黑体辐射源、样品加热系统、温度控制系统以及辅助光路系统组成。傅立叶红外光谱仪是该测量装置中的ｔ要设备，其功能为测量入射红外辐射的光谱分布曲线：样品加热系统主要功能为，在温度控制器的控制ｒ，将样品的温度控制在所需的温度：黑体提供标准辐射源；辅助光路系统的ｊ＿要功能是，将样品或黑体的辐射引入傅立叶红外光谱仪。虚线框内为光谱仪内部简略示意图，计算机负责采集探测器信号．并利用傅正叶变换原理完成干涉图（时域）剑光谱图（频域）的转换，最后得到样品或黑体红外辐射的光谱曲线，同时可完成｝｝｝｜线相除、积分运算等功能。

红外制导的发展趋势及其关键技术

红外制导的发展趋势及其关键技术赵超1，(1．中国航天科工集团第35研究所，北京100013；杨号22．海军驻阎良地区航空军事代表室，西安710089)摘要：在各种精确制导体制中，红外制导因其制导精度高、抗干扰能力强、隐蔽性好、效费比高等优点，在现代武器装备发展中占据着重要地位，综述了红外制导系统的发展历程、现状特点、未来趋势，为红外制导技术的研究开发提供有益参考。

首先介绍了红外制导系统的工作原理和发展历程，然后从现代作战需求出发分析了当前红外制导系统的7个发展方向，最后从探测器件、信息处理、结构设计、干扰对抗等方面分析了未来红外制导系统发展中所面临的5种关键技术等。

关键词：精确制导；红外制导；非制冷红外；红外成像；复合制导中图分类号：V448．13 文献标识码：AA survey on development trends and key technologiesof infrared guidance systemsZHAO Cha01，YANG Had(1．No．35 Institute ofCaSlC，蜥100013，Ol／na；2．NavyA蒯M／／／tary啪筋∞／nYan／／angArea，Xi’帆710089，Odna)Abstract： Among many kind of precise guidance systems．IR guidance system is playing a n10re and moreimportant rule in modem weapon system since it has the characteristics of hi曲precision，strong anti—interfer—ence capability and good benefit-cost ratio．The paper gives a brief survey on IR guidance system and tech—niques，involving its evolution history，developing trends，and critical techniques．First of all，working principlesand developing process of IR guidance system are explained．Then，the developing trends of modem IR guid—ance system are analyzed based on operational requirements．Finally。

红外预警卫星波段选择的影响因素分析

基于不同模型的红外预警卫星探测波段选择导弹预警卫星是目前探测弹道导弹发射的最有效的手段，它通过星载红外探测器探测到弹道导弹发射时尾焰的红外辐射，并把方位角和辐射强度等信息传给地面工作站，从而为地面防御系统提供尽可能长的预警时间。

通过课上老师的讲解可以了解到，DSP 预警卫星采用对2.7μm和4.3μm比较敏感的探测元件进行探测，后来通过查阅资料，进一步了解到选用2.7μm和4.3μm 附近波段的理论与算法依据，以及在不同的主要考虑因素下，建立不同模型所仿真出的具体探测窄波段也有所差别。

以下是对以不同影响因素为主时，对预警卫星所采用波段进行仿真后的研究情况与结果。

1. DSP预警卫星采用2.7μm和4.3μm波段的合理性分析在不考虑背景杂波对波段选择影响的情况下，从探测距离与信噪比两方面因素建立相应模型验证DSP预警卫星采用2.7μm和4.3μm波段的合理性。

DSP 预警卫星的探测距离估算预警卫星的扫描探测采用线阵列探测器，通过往复的扫描对整个视场空间进行搜索，在搜索到目标后，改为由凝视的面阵探测器进行跟踪，也就是说只有扫描探测器探测到了信号才有可能对导弹进行跟踪预警，因此我们对卫星探测距离的计算可以认为是对线阵列探测器作用距离的计算[1]。

采用线阵列探测器的红外搜索系统的理想作用距离模型以及DSP预警卫星探测的总视场角模型，以美国现役的DSP导弹预警探测卫星为例，可以仿真1~10μm 波段，探测器最大探测距离与波长的关系如下图所示。

图1. 1~10μm波段，探测器最大探测距离与波长的关系图[1]通过上图可以看出，助推段探测时，探测器的最佳工作波段在短波和中波波段，随波长的增加，探测距离急剧减小，以至于在长波波段时，探测卫星不能进行有效的探测。

信噪比对预警卫星工作波段的影响导弹主推段天基红外探测器所接收的能量包括：a. 导弹助推段的高温气体和导弹本体产生的红外辐射，简称为目标辐射辐照度；b. 地球背景的红外辐射辐照度；c. 大气的红外辐射辐照度；d. 太阳照射产生的反射和散射辐照度。

基于红外超表面的多维度光场调控及其探测应用

基于红外超表面的多维度光场调控及其探测应用红外超表面是一种具有微纳米结构的材料，其特殊的结构和性质使其在光学领域具有广泛的应用前景。

通过对红外超表面的研究和改造，可以实现对光场的多维度调控，从而在红外领域实现更加精确、高效的光学探测和应用。

本文将从红外超表面的基本原理、多维度光场调控技术以及其在红外探测应用中的潜在价值等方面展开论述。

一、红外超表面的基本原理红外超表面是一种具有特殊微纳米结构的材料，其微结构的周期性和尺度远远小于光波长，因此具有一些特殊的光学特性。

这些微结构可以通过设计和制备，实现对入射光的强烈调控和反射，从而实现对光场的多维度调控。

红外超表面可以通过金属、半导体等材料的微加工技术制备而成，其微结构的周期和形状可以根据需要进行定制，从而实现对红外光场的高效调控。

二、多维度光场调控技术红外超表面的多维度光场调控技术是指利用红外超表面的特殊结构和性质，实现对光场在空间、频率、偏振等多个维度的精确调控。

具体来说，可以通过设计和制备不同形状、大小、周期的微纳米结构，实现对入射光的散射、吸收、衍射等过程的控制，从而实现对光场的多维度调控。

红外超表面还可以通过控制其表面的电磁响应特性，实现对光场的频率调制、偏振调制等过程。

这些多维度光场调控技术可以在红外光学探测、通信和成像等领域发挥重要作用。

三、红外超表面在探测应用中的潜在价值红外超表面的多维度光场调控技术在红外光学探测应用中具有重要的潜在价值。

由于其特殊的微纳米结构和对光场的精确控制能力，红外超表面可以用于设计和制备具有高光谱选择性和灵敏度的红外传感器，实现对特定波长范围内红外信号的高效探测和识别。

红外超表面可以通过多维度光场调控技术，实现对红外图像的超分辨、超聚焦成像，从而提高红外成像系统的分辨率和成像质量。

红外超表面还可以通过多维度光场调控技术，实现对红外通信信号的调制和解调，提高红外通信系统的传输效率和安全性。

红外超表面在红外探测应用中具有广阔的应用前景和市场潜力。

制冷型红外探测器高精度制冷控温系统

的能力。
本文针对以上提出的几点，设计了数字式高精度制冷温度控制系统，制冷速度快，抗干扰能力强，在实际应用中取得很好的效果。
ＨＣＴ、ＩＳｇｄｅｎｂ等）。由于制作红外探测器的材料能隙很小，如果环境温度高，由热涌动造成的暗电流和热噪声大，直接影响到探测器的信噪比、响应波长和响应时间常数等各个指标。Ｊ
ｄｅａｇｅｆｒａｅｓｔｍ．ｍｎｄｏｆｈｉｈｐｒｏｍｎｃｙｓｅ
Ｋｅｒ：ｉｆａｅｙｗｏｄｓｎｒｒｄ，ｔｍｐｅａｒｅｒｔｅ，ｃｌｄ，ＭＣＵｕｏｏｅ
０引言
红外探测系统的核心器件是红外探测器（如
在实际应用中，为了保证红外系统快速进入作战
状态以及红外成像不会产生灰度漂移，要求制冷控温
系统的启动和降温速度快，在制冷温度点的稳定性要好，较强的抗外界干扰（有如环境温度、电源干扰等）
图１系统架构Ｆｇ１Ｓｓｍｓｕｔｒｉ．ｙｔｒｃｕｅｅｔ
ｒａｉｅｓｎｌｓｄｌｏＩｂＣＵ．Ｔｅｔｍｐｒｔｒｓｃｎｒｌｄｉｈａｇ７８ｅｌｄｕｉｇｃｏｅ－ｐＰＤｙＭｚｏｈｅｅａｕｅｉｏｔｏｌｎｔｅｒｎｅ７～８Ｋ．ａｄｔｅｅｎｈ
ｔｍｐｒｔｒｔｂｌｙｉｗｉｉ ± ００Ｔｅｓｓｅａｓａｈａｔｒｓｉｆｉｈｐｅｉｉｎｌｗｏｓ，ａｔｅｅａｕｅｓａｉｔｔｎｉｓｈ．５Ｋ．ｈｙｔｍｌｏｈｓｃａｃｅｉｔｏｇｒｃｓｏ，ｏｎｉｅｆｓｒｃｈｓａｉｚｎ，ｔ．ｅｅｐｒｍｅｔｌｅｕｔｓｏｔａｅｓｓｅｃｎｗｏｋｅｓｙａｄｒｌｂｙａｄａｔｉｏｔｅｔｂｌｉｇｅｃＴｈｘｅｉｎａｓｌｈｗｔｈｙｔｍａｒａｉｎｉｌ，ｎｔｎｔｉｒｓｈｔｌｅａａｈ

湖北省教育厅办公室关于公布省级大学生创新创业训练计划项目的通知

湖北省教育厅办公室关于公布省级大学生创新创业训练计划项目的通知文章属性•【制定机关】湖北省教育厅•【公布日期】2013.11.12•【字号】鄂教高办[2013]14号•【施行日期】2013.11.12•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】高等教育正文湖北省教育厅办公室关于公布省级大学生创新创业训练计划项目的通知（鄂教高办〔2013〕14号）各普通本科高校：根据《省教育厅省财政厅关于“十二五”期间实施“湖北省高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》（鄂教高〔2012〕7号）和《省教育厅办公室关于做好2013年省级和国家级大学生创新创业训练计划项目申报工作的通知》（鄂教高办函〔2013〕5号）精神，省教育厅组织专家对申报参加省级大学生创新创业训练计划高校的工作方案、项目管理办法及项目进行了审定，确定湖北大学“甲醇氧化羰基化反应催化剂合成与性能研究”等1412个项目（其中，创新训练项目1097项，创业训练项目186项，创业实践项目129项）为2013年度省级大学生创新创业训练计划项目。

经教育部审核通过的我省高校1980项（其中部委属高校1235项，省属高校745项）2012度国家级大学生创新创业训练计划项目，一并认定为2012年度省级大学生创新创业训练计划项目并予以公布。

大学生创新创业训练计划是实施素质教育的重要方式，是人才培养模式改革的重要方面，是提升大学生综合能力的重要途径。

各高校要高度重视大学生创新创业训练计划对推动人才培养模式改革的重要意义，进一步理顺校内管理机制，加强项目过程管理，保障经费投入，切实提高学生创新创业能力。

已入选国家级大学生创新创业训练计划项目的，要按照教高函〔2012〕5号要求开展科学研究和创业训练，切实落实经费投入，确保按期完成研究内容。

项目结束后，由学校组织项目验收。

各高校应对本校实施计划的整体工作情况进行年度总结，连同验收结果于每年12月报我厅。

红外探测器成像实验研究

方法。
行探测器对目标成像，ｆ时刻第四行探测器埘日标成像，四行探测器的成像结果相加（分）到ＴＤ探测器的最后输积得Ｉ
出。因此Ｔ探测器有更高的灵敏度和更低的噪声。ＤＩ
为保证Ｔ各行探测器准确重复对目标成像，ＤＩ须满足下
１实验系统组成
成像系统主要包含五个子系统：学系统，结构支撑与光固定，探测器和探测器电子线路，图像采集部分，图像处理
部分。其中光学系统焦距为５ｌ相对孔径１２Ｏｎｍ，／，光谱响应范刚３５ｍ；构支撑与固定系统负责红外镜头、测～结探器、电子线路板的固定等，中红外镜头焦距可调；探测器其和探测器电子线路驱动探测器按照一定的时序工作，中探其测器行转移频率软件可调，最大不超过１０ｋ，探测器但０Ｈｚ
ｎｉ
… …
机建立起转台转速与红外探测器行转移频率之间的固定关系。测速机输出包含随机噪声，导致景物在像面上移动的但速度与探测器行转移频率不匹配，降低了成像分辨率。因此需要选择一种合适的去噪方法对测速机输出进行滤波，然后由滤波后的信号解算出ＴＩＤ探测器行转移频率。
红外探测器成像实验研究
王德江，张涛
１０３３０３
１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，上林长春＿２．中国科学院研究生院，京１０４北００９

遥感大学期末考试重点

遥感大学期末考试重点1、遥感的特性（1）空间特性:视域范围大，具有宏观特性。

（2）光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围(目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波)。

（3）时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。

3、遥感平台名词解释：遥感平台是装载传感器的运载工具,按高度分为：地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。

航空平台：80 km以下的平台，包括飞机和气球。

航天平台：80 km以上的平台，包括高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。

4、可见光范围(每一个波段的范围都要知道)5、遥感系统的组成（图要掌握能够画出，必考题8分，英文要写出全称及对应汉字）光学信息为模拟信号在胶片上成像；A/D 模拟信号转换为数字信号HDDT high density digital tape 高密度数字磁带；CCT Computer compatible tape计算机兼容磁带5、大气发生的散射主要有三种：瑞利散射：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射称为瑞利散射米氏散射：这种散射是指当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射无选择性散射：当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射称为无选择性散射与大气散射有关的各种解释题（强调波段）：（1）大气瑞利散射解释天空蔚蓝与朝霞夕阳的橘红色（考研）：特别是对可见光而言，瑞利散射现象非常明显，因为这种散射的特点是散射强度与波长的四次方（λ4）成反比，即波长越长，散射越弱。

无云的晴空呈现蓝色，就是因为蓝光波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝，使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削弱。

在日出和日落时，因为这时太阳高度角小，阳光斜射向地面，通过的大气层比阳光直射时要厚得多。

在长距离的传播中，蓝光波长最短，几乎被散射殆尽，波长次短的绿光散射强度也居其次，大部分被散射掉了。

只剩下波长最长的红光，散射最弱，因此透过大气最多。

空间红外天文望远镜低温制冷技术综述-航天返回与遥感

表 1 NICMOS 制冷系统指标 Tab.1 Parameters of NICMOS cooling system
时间
主要参数
指标
第 1 阶段： 1997 年 3 月~1998
年 11 月
制冷方式
探测器工作温度/ K 光学系统工作温度/℃
固体 N2 58±2
21.1±0.5
制冷方式
机械制冷机
工作介质
DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2013.05.007
Overview of Cryogenic Refrigeration Technology in Space Infrared Astronomical Telescopes
ZHANG Yue ZHOU Feng RUAN Ningjuan WU Limin
Key words cryogenic refrigeration；infrared optical system；space telescope；overview
1 引言
太空中许多区域充满了大范围、厚厚的气团和尘埃，阻挡了可见光的传输，而红外光可以穿透这些云团和尘埃，借助红外望远镜可以观测其他星体的构成、大气成分、探测新星体等, 还可以获得太空低温目标的信息，例如那些用可见光观测时非常暗淡的小行星、太阳系以外的行星及巨大的云团等。当探
文观测载荷代表了一个国家空间红外遥感载荷技术的最高水平。文章对现有的空间低温制冷方式进行了
分析总结，介绍了各种低温制冷方式的特点、技术成熟度及适用温度范围。文章对典型空间红外天文望
远镜(HST、IRTS、SIRTF、ASTRO-F、Herschel、WISE、JWST)的低温制冷技术进行了研究与总结，介

《2024年势垒型InAs-InAsSbⅡ类超晶格红外探测器研究进展(特邀)》范文

《势垒型InAs-InAsSbⅡ类超晶格红外探测器研究进展(特邀)》篇一势垒型InAs-InAsSbⅡ类超晶格红外探测器研究进展(特邀)势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器研究进展（特邀）一、引言随着红外技术的飞速发展，红外探测器作为其核心技术，在军事侦察、夜视系统、环境监测等领域发挥着重要作用。

势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器因其独特的物理特性和优异的光电性能，成为当前红外探测技术的研究热点。

本文将就势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器的研究进展进行综述，旨在为相关领域的科研人员和工程技术人员提供一定的参考。

二、势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格的基本特性势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格是由两种不同能级的半导体材料交替生长形成的超晶格结构。

这种结构具有优异的能带结构，使得其能够响应更宽波段的红外辐射。

此外，其良好的电子传输性能和光响应特性，使得该类探测器在红外探测领域具有广阔的应用前景。

三、研究进展概述1. 材料生长与制备技术随着分子束外延、金属有机化学气相沉积等制备技术的不断发展，势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格的制备技术日趋成熟。

研究人员通过优化生长条件和调控组分，成功制备出高质量的超晶格材料，为后续器件性能的提升打下了坚实的基础。

2. 器件结构与性能研究针对势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器的器件结构，研究人员进行了大量研究。

通过优化势垒高度、宽度以及超晶格周期等参数，有效提高了探测器的光响应速度和量子效率。

此外，针对器件的响应波段、暗电流、噪声等性能指标，也进行了深入研究，为器件的实际应用提供了有力支持。

3. 应用领域拓展势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器在军事和民用领域均有着广泛的应用。

在军事领域，该类探测器可用于夜视系统、导弹制导等；在民用领域，则可应用于环境监测、安全防范、医疗诊断等方面。

“资源一号”02卫星可见近红外相机、宽幅红外相机在轨顺利开机成像

“资源一号”02卫星可见近红外相机、宽幅红外相机在轨顺利开机成像2021年12月26日11时11分，“长征四号”丙运载火箭在太原卫星发射中心将5m光学卫星02星（“资源一号”02E卫星）成功送入778km预定轨道，卫星载荷宽幅红外相机、可见近红外相机由北京空间机电研究所研制，两台相机分别于2021年12月27日、2022年1月25日首次开机成像并顺利下传，图像品质优异。

宽幅红外相机为北京空间机电研究所全新研制的推扫型长线阵高分辨率大幅宽红外光学遥感器，空间分辨率优于15m，在778km轨道高度可以实现117km成像幅宽，成像谱段为长波热红外谱段。

相机采用了大口径大视场离轴三反主光学系统、大规模长线阵长波红外探测器，在低温中继光学系统和全新研制的红外探测器的双重加持下，使长波红外谱段的空间分辨率得到有效提升。

低噪声视频电子学技术配以高性能红外探测器，实现了50mK级高灵敏度温度探测能力，影像产品温度细节丰富，在钢铁去产能、城市热岛效应、热污染排放等方面实现了空间和温度的双重高精度探测。

可见近红外相机充分继承“资源一号”02D可见近红外相机技术，全色分辨率优于2.5m，多光谱分辨率优于10m，幅宽达115km。

采用双通道多谱段高集成焦平面技术、高精度配准技术、自主研发国产多光谱探测器，实现相机9个谱段配置。

在研制过程中保证二者响应一致性优于5%，与“资源一号”02D可见近红外相机在轨组网运行，图像数据获取率大幅提升，保证了全色、多光谱数据业务的连续性，实现了1:5万比例尺国土资源监测与调查、地矿勘探、地质环境监测预警以及大范围自然灾害监测。

图1为宽幅红外相机图像，图像右上角工厂有明显温度偏高的区域，可以有效监测高能耗工厂的开工情况；图2为可见近红外相机融合图像。

InGaAs探测器热电制冷方法研究_董长哲

InGaAs 探测器热电制冷方法研究董长哲王宇李明丁晓燕（北京空间机电研究所，北京100076）摘要InGaAs 探测器在短波红外领域具有良好的探测率，对空间遥感和探测有重要的价值。

为了实现空间红外仪器的高灵敏度要求，使用热电制冷技术设计了探测器制冷系统，使探测器稳定地工作在合适的温度，以相对较小的体积和功耗代价显著地提高红外仪器的探测灵敏度。

关键词红外仪器InGaAs 探测器热电制冷空间遥感中图分类号：TB66文献标识码：A 文章编号：1009-8518（2011）04-0053-06Study of Thermoelectric Refrigeration for InGaAs DetectorsDong Changzhe Wang Yu Li Ming Ding Xiaoyan（Beijing Institute of Space Mechanics &Electricity,Beijing 100076,China ）Abstract InGaAs dectectors are valuable to spatial remote sensing and detection for the high dectectivity in the short wave infrared range.In order to satisfy the high sensitivity demand of instruments,a thermoelectric refrig -eration system was designed to make InGaAs dectectors function in an appropriate temperature.Then,the sensi -tivity of infrared instruments was enhanced significantly at the cost of relatively less volume and lower power.Key words Infrared instruments InGaAs dectectors Thermoelectric refrigeration Spatial remote sensing 1引言近年来，红外仪器在空间遥感和探测领域的应用越来越多。

InGaAs探测器热电制冷方法研究

InGaAs探测器热电制冷方法研究InGaAs探测器热电制冷方法研究摘要：本文通过对InGaAs探测器热电制冷方法的研究分析，对其工作原理、关键技术和发展趋势进行了分析，并举例论述了应用场景和效果。

结果表明，InGaAs探测器热电制冷技术可以显著提高探测器的性能和精度，具有广泛应用前景。

关键词：InGaAs探测器、热电制冷、性能、精度、应用1.引言InGaAs探测器作为一种具有广泛应用前景的光电器件，被广泛应用于红外检测、通信、太赫兹光学等领域。

然而，由于环境温度和其它因素的影响，InGaAs探测器的性能和精度存在较大的波动和偏差。

热电制冷技术可以通过降低探测器温度，提高器件的性能和精度，进而提高其应用价值。

因此，研究InGaAs探测器热电制冷方法具有重要的理论和应用价值。

2. InGaAs探测器热电制冷技术的工作原理和关键技术热电制冷技术主要通过特殊的材料电性热效应，将能量从低温区域转移到高温区域，实现探测器温度降低。

通常情况下，热电制冷部件由热电材料、电极和冷却板组成，其中热电材料是实现热电效应的核心组件。

在热电材料中，自由电子随着热量的传递而发生热电效应，产生热电势，从而产生了冷却效应。

而冷却板则将探测器本身产生的热量均匀地散布到周围环境中，以保持温度在一定范围内。

因此，热电制冷技术可以通过控制热电材料的特性和调节制冷板的表面积和厚度等关键参数，实现探测器的快速降温和精确稳定温度控制，提高了其性能和精度。

3. InGaAs探测器热电制冷技术应用举例（1）红外成像在红外成像系统中，InGaAs探测器可以通过探测不同波段的红外辐射，实现对目标物体的高精度成像。

然而，在工作温度过高的情况下，探测器的性能和分辨率明显下降，无法满足高精度需求。

而采用热电制冷技术，可以将探测器的温度控制在较低的温度范围内，从而显著提高探测器的性能和分辨率，满足高精度红外成像需求。

（2）太赫兹成像太赫兹波段的光学成像在医学、生物、安全检查等领域应用广泛。