光电焦平面阵列

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美国喷气推进实验室(JPL)的红外探测器与焦平面阵列研究

的。
ＪＬ的红外光子技术小组Ｐ
自发形成的岛状纳米颗粒。
已经对ＱＰ焦平面阵列技术ＷＩ薛定谔波动方程来计算出这些进行了探索性的研究，这些工
容许能级，它们的值与电子的
我们可以通过求解不含时
人们期望ＱＩ的性能可ＤＰ以超过ＱＰ，并盼其能表现ｗＩ面阵列更有优势。ＱＩＤＰ文和得比基于 Ⅱ 一Ｖ族材料的焦平０Ｉ
１专利所证明。对于最初的７项
质量和大小以及量子阱的形状
有关。于方形量子阱，能级值对
单色ＱＰ摄像机，ｗＩ其全部的研作过程中采用了坚固的宽带隙直接取决于量子阱的尺寸（宽度究成果已经被加州理工学院推 Ⅲ Ｖ族材料，该材料很适合生和阱深）。在低温条件下，电子基态）。当光子照射量子阱时，它能够把自己的能量传递给阱中的基态电子，并将其激发到
技术基石。２０，美国食品０１年
延（ＥＭＢ）技术生长了基于Ｉｎ层长波红外量子点结构。依靠在ＱＰ方面的丰富经验，通ＷＩ
药物管理局批准了ＯｉｏｄｒＡ／ＧＡ／ａｓｍｎＣｒｅｓＩａｓＧＡ材料体系的多ｎ
・热灵敏度（小于１ｍ）０Ｋ高
・无需频繁的阵列定标
・成本低
测的设计思想，我们可以通过就有稳态光电流（入射光子的通量子力学的基本原理来加以量）过。因此，ｑＰ的光谱经ｗＩ理解。一个电子处于方形量子响应非常窄，锐度是由两个相其阱中，这是基本量子力学中的 “ ａｔｌｉａｏ ” ｐｒｃ — — ｂｘ经典模型。ｉｅｎ－关能态的能量间隔来决定的。于是，通过改变量子阱的宽度和

焦平面APD探测器的国内外技术现状和发展趋势

红外焦平面探测器的国内外技术现状和发展趋势一、焦平面APD探测器的背景及特点焦平面APD探测器主要是由：APD阵列和读出电路(ROIC)两部分组成，其中APD是核心元件。

1、APD雪崩光电二极管（APD）是一种具有内部增益的半导体光电转换器件，具有量子响应度高、响应速度快、线性响应特性好等特点，在可见光波段和近红外波段的量子效率可达90%以上，增益在10～100倍，新型APD材料的最大增益可达200倍，有很好的微弱信号探测能力。

2、APD阵列的分类按照APD的工作的区间可将其分为：Geiger-modeAPD（反向偏压超过击穿电压）和线性模式APD（偏压低于击穿电压）两种。

（1）Geiger-modeAPD阵列的特点优点：1）极高的探测灵敏度，单个光子即可触发雪崩效应，可实现单光子探测；2）GM-APD输出信号在100ps量级，即有高的时间分辨率，进而有较高的距离分辨率，厘米量级；3）较高的探测效率，采用单脉冲焦平面阵列成像方式；4）较低的功耗，体积小，集成度高；5）GM-APD输出为饱和电流，可以直接进行数字处理，读出电路(ROIC)不需要前置放大器和模拟处理模块，即更简单的ROIC。

缺点：1）存在死时间效应：GM-APD饱和后需要一定时间才能恢复原来状态，为使其可以连续正常工作需要采用淬火电路对雪崩进行抑制。

2）GM-APD有极高的灵敏度，其最噪声因素更加敏感，通道之间串扰更严重。

（2）线性模式APD阵列的特点优点：1）光子探测率高，可达90%以上；2）有较小的通道串扰效应；3）具有多目标探测能力；4）可获取回波信号的强度信息；5）相比于GM-APD，LM-APD对遮蔽目标有更好的探测能力。

缺点：1）灵敏度低于GM-APD；（现今已经研制出有单光子灵敏度的LM-APD）2）读出电路的复杂度大于GM-APD（需对输入信号进行放大、滤波、高速采样、阈值比较、存储等操作）。

（其信号测量包括强度和时间测量两部分）按照基底半导体材料APD可分为：SiAPD、GeAPD、InGaAsAPD、HgCdTeAPD。

美国海军要求企业为无人机之类所用小系统发展廉价焦平面阵列

的能Ｉｏａ司推出可用于探测气体的Ｒｎｖ公量子阱红外光电探测器
据ｗｗｗ．ｓｒｏｕｗｏｌ．－能够探测各种有害气体的新系１ｅｆｃｓｒｄｃａ
ｏ网站报道，瑞典ＩｎｖｍＲｏａ公统而不懈努力。司最近推出一款可用于探测强ＩｎｖＲｏａ公司的首席执行官温室气体Ｓ６的新型量子阱红说，该公司有能力为这些应用Ｆ外光电探测器。（只是Ｓ６探测）不Ｆ提供有效的这款新型３０×２６元探测探测器解决方案。他们已经看２５器的峰值波长为１．５０ｍ，可到了一个非常有趣的快速增长５满足用户研制用于探测电站强的市场，他们渴望成为该市场力温室气体Ｓ６（Ｆ六氟化硫）的的一个主要供应商。这种新产系统的要求。品总值将达该公司红外探测器为了最大限度地减少对全产品广泛投资组合，符合该公球变暖起作用的气体泄漏现司增加量子阱红外光电探测器
计的原型器件，并计划于２１０２象，许多国家如中国正在实施工业用途的目标。年第二季度开始批量出货。些相关条例。全世界的摄像ＩｎｖＲｏａ公司可以对探测器机／系统制造商也都在为研制
的峰值波长进行量身定制，以
一
满足对几种不同气体的探测要求。这些探测器可以用于气体和石油工业，它们可以通过固定的和机载的摄像机系统对管道进行监视。这种新的探测器既可以按焦平面阵列形式供应，也可以按探测器杜瓦制冷机组件形式供应。它们需要被冷却到６０Ｋ以下温度。ＩｎｖＲｏａ公司已经在２１０１年第４季度提供了用于评价和设

光学读出热成像焦平面阵列的制作技术

第36卷，增刊红外与激光工程狮年9月1Vr01．36Suppl e m e nt1116盈I_ed and L．a s er E ngi I l oef i ng S印．2(X y7光学读出热成像焦平面阵列的制作技术冯飞，李珂，杨广立，闰许，熊斌，王跃林(中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海200050)摘要：光学读出热成像是一种新型的红外成像技术，它基于双材料效应和光学原理实现像转换与像增强，具有高性价比的潜在优势。

光学读出热成像焦平面阵列由可动微镜阵列构成，其制作技术是光学读出热成像技术的重要研究内容之一。

目前，国内外的研究者已发展了基于表面微机械、一体微机械以及表面，体微机械工艺的3种制作技术，前两者各有优缺点，而基于表面／体硅微机械工艺的制作技术则兼顾了前两者的优点。

关键词：光学读出热成像；焦平面阵列；微机械工艺中圈分类号：TN215文献标识码：A文章编号：1007．2276(2007)增(探测与制导)．0483—04Fabr i cat i on t e chnol ogy of opt i caU y r e adabl e t her m al i m agi ngf ocal pl a ne ar r ayFE N G Fei，U K e，Y A N G G u粗g—l i，Y A N X u，ⅪoN G B i I l，W蝌G Y ue—l i n(Sh鲫ghai I I l s t it I I t e o f M i cm syst cm柚dInfom l at i叽慨hnol ogy．(耻∞∞A cadcm y0f Sci∞ccs，Sh锄gh ai200050，C h i l l a)A bs t r act：O pt i cal l y r e am bl e m e m a l i m a gi ng，a noV el i n缸ar ed i m agi II g t e cl l I l ol ogy bas ed o nbi l l l at er i al ef!I’e ct and opt i ca l pri nc i pl e，has pot e nt i a l r ne r i t of l l i gh peI f bnnan ce pri ce r at i o．opt i ca l l y r eadab l e t l l e呻al i m a gi ng f oca l pl a l l e anr ay(oR一Ⅱ一H'A)consi st s of m oV abl e rni croⅡl in．or蝴y．’nlef abr i c撕on t echn ol ogy of O R—T I—FP l A is on e of t l le i m pom m t r es ear ch subj ect s．N ow t hI’ee f al试cal i ont ccl l l l ol og i es of O R—TI—FPA，w l l i ch ar e bas ed on sum l c e r nj cr om achi I l i ng，bu l k m i crom achi ni ng卸ds疵饥ul l(IIlicm m acll illing pr oces s，haV e be en deV el oped．T he f om er t w o t echnol ogi es ha V e t11eir m er i t s aI l d di sadV an住唱e s，aI l d tl l e l at t er com bi nes t l le m er i t s of t he f o加er t w o．K ey啪rds：opt i cal l y r eadabl e m e衄al i m ag她；Focal pl aI l e ar r ay；M i cr om acl l i l l ing pr oces sO引言红外成像技术在军事、民用领域均有十分广泛的应用。

红外焦平面阵列

2.4.1 光电转换原理
为了便于理解在后面将要引入的光伏探测器的等效电路,我们先讨论一下光伏探测器的光电转换规律是十分必要的. PN结光伏探测器的典型结构如图所示. PN结光伏探测器的典型结构如图所示. 为了说明光功率转换成光电流的关系, 光子我们设想光伏探测器两端被短路, 电极并用一理想电流表记录光照下 SiO 2 耗尽层流过回路的电流,这个电流常常 n 电极称为短路光电流称为短路光电流. 短路光电流. n+
p+
PN结光伏探测器的作用原理如图所示: PN结光伏探测器的作用原理如图所示: 假定光生电子假定光生电子-空穴对在结的结区,即耗尽区内产生.由于内电场作用,电子从n 区内产生.由于内电场作用,电子从n区向 p区漂移运动,被内电场分离的电子和空穴就在外回路中形成电流.
p Ec EF Ev o 光生空穴 p
几种国产硅光电池的特性
2.4.4 光电二极管
光电二极管和光电池一样,其基本结构也是一个PN结. 是一个PN结. 它和光电池相比,重要的不同点是结面积它和光电池相比,重要的不同点是结面积 ,因此它的频率特性特别好频率特性特别好. 小,因此它的频率特性特别好. 光生电势与光电池相同,但输出电流普遍比光电池小,一般为数微安到数十微安. 按材料分,光电二极管有硅,砷化稼,锑按材料分,光电二极管有硅,砷化稼,锑化锢,铈化铅光电二极管等许多种. 按结构分,也有同质结异质结之分.其同质结与按结构分,也有同质结与异质结之分.其中最典型的还是同质结硅光电二极管.
为了减小暗电流,设置一个N Si的环把受光面(N Si)包围起为了减小暗电流,设置一个N+-Si的环把受光面(N-Si)包围起来,并从N Si环上引出一条引线(环极),使它接到比前极电来,并从N+-Si环上引出一条引线(环极),使它接到比前极电位更高的电位上,为表面漏电子流提供一条不经过负载即可达到电源的通路.

铟镓砷光电探测器及其焦平面阵列

这段话提出了铟镓砷焦平面阵列制造过程中的挑战，为未来的研究指明了方向。
“随着新材料和新工艺的研究与发展，铟镓砷光电探测器的性能将进一步提高，其在各个领域的应用也将更加广泛。”
这句话展望了铟镓砷光电探测器未来的发展趋势和可能的应用领域，给人以无限想象。
阅读感受
最近我读了一本关于铟镓砷光电探测器及其焦平面阵列的书籍，这本书让我对铟镓砷光电探测器及其焦平面阵列有了更深入的了解。
铟镓砷光电探测器及其焦平面阵列
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
本书关键字分析思维导图
阵列
介绍
光电
平面
优化
光电
应用
阵列
探测器
探测器材料
工艺
平面
性能
深入
制备
结构设计
详细
机制
内容摘要
内容摘要
《铟镓砷光电探测器及其焦平面阵列》是一本深入探讨铟镓砷光电探测器及其焦平面阵列的书籍，本书全面介绍了铟镓砷光电探测器的物理机制、材料制备、性能优化以及在焦平面阵列中的应用。本书深入探讨了铟镓砷光电探测器的物理机制。铟镓砷是一种半导体材料，具有直接带隙和高温工作能力，是光电探测器的重要候选材料。书中详细介绍了铟镓砷材料的能带结构、载流子输运特性以及光吸收和光生载流子的动力学过程。本书详细描述了铟镓砷光电探测器的制备工艺和性能优化。制备工艺包括材料生长、器件结构设计、薄膜制备和后处理等环节。性能优化部分重点介绍了如何通过材料选择、结构设计和工艺控制等因素来提高光电探测器的响应速度、灵敏度和稳定性。本书还详细介绍了铟镓砷焦平面阵列的结构和工作原理。

焦平面APD探测器的国内外技术现状和发展趋势

2、APD阵列的分类按照APD的工作的区间可将其分为：Geiger-modeAPD（反向偏压超过击穿电压）和线性模式APD（偏压低于击穿电压）两种。

缺点：1）存在死时间效应：GM-APD饱和后需要一定时间才能恢复原来状态，为使其可以连续正常工作需要采用淬火电路对雪崩进行抑制。

2）GM-APD有极高的灵敏度，其最噪声因素更加敏感，通道之间串扰更严重。

（其信号测量包括强度和时间测量两部分）按照基底半导体材料APD可分为：SiAPD、GeAPD、InGaAsAPD、HgCdTeAPD。

焦平面APD探测器地国内外技术现状和发展趋势

2、APD阵列的分类按照APD的工作的区间可将其分为：Geiger-mode APD（反向偏压超过击穿电压）和线性模式APD（偏压低于击穿电压）两种。

（1）Geiger-mode APD阵列的特点优点：1）极高的探测灵敏度，单个光子即可触发雪崩效应，可实现单光子探测；2）GM-APD输出信号在100ps量级，即有高的时间分辨率，进而有较高的距离分辨率，厘米量级；3）较高的探测效率，采用单脉冲焦平面阵列成像方式；4）较低的功耗，体积小，集成度高；5）GM-APD输出为饱和电流，可以直接进行数字处理，读出电路(ROIC)不需要前置放大器和模拟处理模块，即更简单的ROIC。

缺点：1）存在死时间效应：GM-APD饱和后需要一定时间才能恢复原来状态，为使其可以连续正常工作需要采用淬火电路对雪崩进行抑制。

2）GM-APD有极高的灵敏度，其最噪声因素更加敏感，通道之间串扰更严重。

（其信号测量包括强度和时间测量两部分）按照基底半导体材料APD可分为： Si APD、Ge APD、InGaAs APD、HgCdTe APD。

微悬臂梁红外探测器焦平面阵列读出电路设计研究的开题报告

微悬臂梁红外探测器焦平面阵列读出电路设计研究的开题报告选题背景：随着红外探测技术的不断发展，微悬臂梁红外探测器因其高灵敏度、快速响应等优点得到了广泛的应用。

但是，现有的读出电路设计存在一些问题，如信噪比低、灵敏度不够高等。

因此，对微悬臂梁红外探测器焦平面阵列读出电路的设计研究具有重要的理论和应用价值。

研究内容和方法：本文针对微悬臂梁红外探测器焦平面阵列读出电路设计存在的问题，提出了一种新的设计方案。

首先，根据微悬臂梁红外探测器的特点，采用了差分电路和模拟前端电路进行信号采集和放大；其次，使用了低噪声运放和高精度模数转换器进行信号处理和数字化；最后，采用了相位敏感放大电路实现了信号的测量和增强。

本文所采用的研究方法主要包括文献研究、仿真模拟和实验验证。

通过对已有的文献进行全面的梳理和分析，提取出其中的设计思路和技术路线；在此基础上，使用MATLAB等仿真工具对所提出的新方案进行了仿真分析和性能评测；最后，将所设计的电路方案实际应用于微悬臂梁红外探测器的制作中，并对实验结果进行了评估和验证。

研究意义和成果：本文的研究成果不仅可以解决现有微悬臂梁红外探测器读出电路存在的一系列问题，同时也具有一定的推广和应用价值。

具体来说，本文的主要意义包括：（1）提出了一种新的微悬臂梁红外探测器焦平面阵列读出电路设计方案，具有较高的信噪比和灵敏度，能够有效提高微悬臂梁红外探测器的检测性能。

（2）通过对仿真和实验的验证，证明了所提方案的可行性和有效性，并且对实际应用具有重要的指导和借鉴意义。

（3）本文为微悬臂梁红外探测器读出电路的设计和研究提供了新思路和新方法，对红外探测技术的推广和应用具有重要的意义。

论文结构安排：本文共分为六个章节，各章节的主要内容如下：第一章绪论介绍研究的背景、意义和目的，概括所采用的研究方法、主要研究内容和论文结构安排。

第二章相关技术及理论介绍微悬臂梁红外探测器的原理、结构和工作方式，梳理已有的微悬臂梁红外探测器焦平面阵列读出电路设计方案，并对本研究所采用的差分电路、模拟前端和数字处理技术进行详细介绍。

实时激光三维成像焦平面阵列研究进展

ｔｏｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｒａｎｇｅｓ．Ｉｔａｌｓｏｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｉｎｔｈｅｎｅａｒｆｕｔｕｒｅ，ｔｈｅｓｃａｌｅｏｆＦＰＡ
ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｆｏＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ）
维成像焦平面阵列规模有望超过１０２４ｐｉｘｅｌ ×１０２４ｐｉｘｅｌ，像元尺寸可降低到１５ｍ。
关键词：激光三维成像；闪光式三维成像；焦平面阵列；脉冲：ＴＮ２１５；ＴＮ２４９
第６卷
第３期
中国光学
ＣｈｉｎｅｓｅＯｐｔｉｃｓ
Ｖｏ１．６Ｎｏ．３Ｊｕｎｅ２０１３
２０１３年６月
文章编号
１６７４ — ２９１５（２０１３）０３－０２９７－０９
实时激光三维成像焦平面阵列研究进展
ＦＰＡｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｉｔｓｕｇｇｅｓｔｓｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅｔｅｃｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅｂａｓｅｄｏｎａＡｖａｌａｎｃｈｅＰｈｏｔｏｄｉｏｄｅ（ＡＰＤ）

激光告警中近红外焦平面阵列探测器成像技术研究

得激光波长和二维方向入射角的同时，具有较高的稳定性，
应用前景广泛。
相干型衍射光栅激光探测装置光学部分主要由激光接收
窗口、光栅、透镜，以及面阵焦平面探测器组成。衍射光栅
激光波长和方向探测原理如图２所示。
入射激光以一定角度入射，在ＸＯＺ面投影与ｚ轴成
摘
要
为了提高激光探测的方位分辨率，实现对来袭激光的准确定位，选用了ＦＰＡ－３２０ｘ２５６一Ｃ型ＩｎＧａＡｓ
焦平面阵列探测器作为光栅衍射型激光告警装置的核心元件。介绍了基于光栅衍射的激光波长和方向探测原理，在分析了探测器性能及参数的基础上设计了驱动电路。探测器在ＦＰＧＡ时序的控制下，输出模拟量通过高速ＡＤ进行采集，数据经缓存后存储在ＦＰＧＡ外扩的ＳＲＡＭ中，然后通过ＵＳＢ传送至ＰＣ机。上位机Ｌａｂｖｉｅｗ采集原始数据，处理并显示。利用上述方法，完成了成像实验，采用波长为１５５０和９８０ｎｒｎ的激光
引言
激光侦察，激光武器、激光制导武器被越来越多地应用
在现代战争中，对激光威胁源的准确定位成为决定战争胜负
的投影，且与ｚ轴的夹角为７。测量激光的入射方向也就是
测量ａ角和７角。
的关键因素之一。激光告警系统，用于探测来袭激光的特征参数、入射方向等信息，正在被各国广泛深入研究＿１］。光栅衍射型激光告警接收机是其中波长分辨率高、视场角大、抗
目（２０１２０８１０２９）资助

红外焦平面阵列

红外焦平面阵列红外测量技术2009-12-08 21:07:23 阅读110 评论0 字号：大中小订阅1、红外焦平面阵列原理焦平面探测器的焦平面上排列着感光元件阵列，从无限远处发射的红外线经过光学系统成像在系统焦平面的这些感光元件上，探测器将接受到光信号转换为电信号并进行积分放大、采样保持，通过输出缓冲和多路传输系统，最终送达监视系统形成图像。

2、红外焦平面阵列分类（1）根据制冷方式划分根据制冷方式，红外焦平面阵列可分为制冷型和非制冷型。

制冷型红外焦平面目前主要采用杜瓦瓶/快速起动节流致冷器集成体和杜瓦瓶/斯特林循环致冷器集成体[5]。

由于背景温度与探测温度之间的对比度将决定探测器的理想分辨率，所以为了提高探测仪的精度就必须大幅度的降低背景温度。

当前制冷型的探测器其探测率达到～1011cmHz1/2W-1，而非制冷型的探测器为～109cmHz1/2W-1，相差为两个数量级。

不仅如此，它们的其他性能也有很大的差别，前者的响应速度是微秒级而后者是毫秒级。

（2）依照光辐射与物质相互作用原理划分依此条件，红外探测器可分为光子探测器与热探测器两大类。

光子探测器是基于光子与物质相互作用所引起的光电效应为原理的一类探测器，包括光电子发射探测器和半导体光电探测器，其特点是探测灵敏度高、响应速度快、对波长的探测选择性敏感，但光子探测器一般工作在较低的环境温度下，需要致冷器件。

热探测器是基于光辐射作用的热效应原理的一类探测器，包括利用温差电效应制成的测辐射热电偶或热电堆，利用物体体电阻对温度的敏感性制成的测辐射热敏电阻探测器和以热电晶体的热释电效应为根据的热释电探测器。

这类探测器的共同特点是：无选择性探测（对所有波长光辐射有大致相同的探测灵敏度），但它们多数工作在室温条件下[6]。

（3）按照结构形式划分红外焦平面阵列器件由红外探测器阵列部分和读出电路部分组成。

因此，按照结构形式分类，红外焦平面阵列可分为单片式和混成式两种[7]。

光电测温传感器工作原理

光电测温传感器工作原理光电测温传感器工作原理1. 简介光电测温传感器是一种用于测量目标物体温度的器件。

它通过接收目标物体发出的红外辐射，将其转化为电信号，并通过内部的算法和处理器得出温度值。

2. 红外辐射红外辐射是一种电磁辐射，其波长范围在μm至1mm之间。

它的能量与物体的温度密切相关，随着物体温度的增加，辐射的能量也会增加。

3. 传感器结构光电测温传感器通常由以下几个部分组成：光学系统光学系统负责聚焦红外辐射。

它通常包括凸透镜、红外滤光片等光学元件。

凸透镜能够准确地聚焦红外辐射到传感器的元件上，而红外滤光片能够阻挡可见光的干扰。

红外探测器红外探测器是光电测温传感器的核心部分。

它能够将接收到的红外辐射转化为电信号。

常见的红外探测器有热敏电阻、热电偶、焦平面阵列等。

信号处理器信号处理器负责对红外辐射接收到的电信号进行处理。

它能够增强信号、滤除噪声，并通过内部的算法将电信号转化为温度值。

4. 工作原理光电测温传感器的工作原理可以分为以下几个步骤：接收红外辐射传感器的光学系统将目标物体发出的红外辐射聚焦到红外探测器上。

转换为电信号红外探测器将接收到的红外辐射转化为相应的电信号。

不同的探测器有不同的工作原理，例如热敏电阻根据热敏材料的电阻值变化来感应温度变化，焦平面阵列能够同时感应多个像素点的红外辐射等。

信号处理传感器的信号处理器对接收到的电信号进行放大、滤波和处理。

它能够通过一系列的算法和校准来得出准确的温度值，并输出给用户使用。

5. 应用领域光电测温传感器在很多领域都有广泛的应用，例如：•工业自动化：用于温度监控和控制，保证工业设备的正常运行。

•医疗领域：用于体温测量、手术过程中的温度监测等。

•环境监测：用于检测大气温度、地表温度等。

结论光电测温传感器通过接收目标物体的红外辐射来测量其温度，具有准确、实时的优势。

这一技术在各行各业都有重要的应用价值，为工业控制和生活带来了很大的便利和安全保障。

6. 优势与挑战光电测温传感器具有以下优势：•非接触式测温：传感器通过红外辐射接收温度信息，无需直接与目标物体接触，避免了污染和破坏的风险。

光电成像——非均匀性校正资料课件

6
第6讲非均匀校正光电成像实时处理技术
➢按参考辐射源定标点的个数分为一点定标校正两点定标校正多点定标校正
➢一般来说，由于探测器单元的响应特性并非呈理想的直线，所以参考定标点越多，即插值节点越多，校正精度越高。
7
第6讲非均匀校正光电成像实时处理技术
6.3 一点定标校正算法
➢算法原理 ➢算法实现 ➢算法分析
第6讲非均匀校正光电成像实时处理技术
第6讲基于参考辐射源的非均匀性校正算法
6.1 非均匀性校正原理۩. 6.2 基于参考辐射源的非均匀性校正۩. 6.3 一点校正算法۩. 6.4 两点校正算法۩.
1
第6讲非均匀校正光电成像实时处理技术
6.1 非均匀性校正原理
➢在红外焦平面阵列中，虽然每一个单元探测器的响应函数是一个非线性函数，但是在一个较小的工作范围内，探测器的响应曲线可以近似地看作为直线，且假定探测器的响应具有时间上的稳定性，则红外焦平面阵列中单个探测器的响应输出可以用一个线性方程来表示
与其校正值
之间存在以下比例关系：
可求得
令
和
可简化为：
15
第6讲非均匀校正光电成像实时处理技
术
三点校正公式
其中，需要三个温度参考点图像，高温H，中温M ，低温L。判断待校正图像的像素值范围，若小于中温M 中对应像素位置的值，用上式。否则，用下式。
16
第6讲非均匀校正光电成像实时处理技术
算法分析
➢由校正公式和算法示意图可以看出，两点定标线性校正算法侧重于从非均匀性产生的机理出发进行校正，它需要对两个定标点进行测量，对每个探测器单元得到两个校正参数。该算法不仅对偏置进行了校正，还对增益系数做了校正，校正的动态范围比一点定标线性校正算法明显增大。

红外焦平面探测器原理-概述说明以及解释

红外焦平面探测器原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述红外焦平面探测器是一种具有广泛应用价值的光电探测器，它能够对红外辐射进行高效、高灵敏度的检测和测量。

红外焦平面探测器的原理是基于材料的红外辐射响应特性以及焦平面阵列的工作原理。

红外焦平面探测器在许多领域中具有重要的应用，包括军事、安防、医疗、航空航天等。

它能够实现夜视、目标探测、温度测量等功能，在战争、反恐、火灾救援等工作中发挥着不可替代的作用。

红外焦平面探测器的工作原理是利用材料与红外辐射的相互作用，将红外辐射转化成电信号。

通过光学系统将红外辐射聚焦到焦平面阵列上，每个像素都能够独立地检测和测量红外辐射信号。

这些信号经过放大和处理后，可以得到目标的红外辐射分布情况和强度。

红外焦平面探测器的核心部件是焦平面阵列，它由众多微小的探测单元组成。

这些探测单元通常采用半导体材料，如硅基或砷化镓等。

它们具有很高的响应度和灵敏度，能够在较低的红外辐射强度下实现可靠的探测和测量。

随着红外焦平面探测技术的不断发展，红外焦平面探测器的性能和应用领域也在不断扩展。

新的材料和工艺的应用使得红外焦平面探测器具有更高的灵敏度、更快的响应速度和更广的波段范围。

未来，红外焦平面探测器有望在军事侦察、航空航天探测、医疗诊断等领域取得更多的突破和应用。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：1.2 文章结构本文主要围绕红外焦平面探测器的原理展开论述，共分为以下几个部分：第二部分：红外焦平面探测器的基本原理这一部分将介绍红外焦平面探测器的基本概念及其组成结构。

首先会对红外辐射的特性进行简要描述，为后续理解红外焦平面探测器的工作原理打下基础。

然后，将详细介绍红外焦平面探测器的组成结构，包括光学系统、红外感光器件等部分，以帮助读者了解其工作原理的关键要素。

第三部分：红外焦平面探测器的工作原理这一部分将深入探讨红外焦平面探测器的工作原理。

首先会对红外焦平面探测器的工作过程进行整体概述，包括信号采集、信号处理等环节。

焦平面APD探测器的国内外技术现状和发展趋势.

2、APD阵列的分类按照APD的工作的区间可将其分为：Geiger-mode APD（反向偏压超过击穿电压）和线性模式APD（偏压低于击穿电压）两种。

（1）Geiger-mode APD阵列的特点优点：1）极高的探测灵敏度，单个光子即可触发雪崩效应，可实现单光子探测；2）GM-APD输出信号在100ps量级，即有高的时间分辨率，进而有较高的距离分辨率，厘米量级；3）较高的探测效率，采用单脉冲焦平面阵列成像方式；4）较低的功耗，体积小，集成度高；5）GM-APD输出为饱和电流，可以直接进行数字处理，读出电路(ROIC)不需要前置放大器和模拟处理模块，即更简单的ROIC。

缺点：1）存在死时间效应：GM-APD饱和后需要一定时间才能恢复原来状态，为使其可以连续正常工作需要采用淬火电路对雪崩进行抑制。

2）GM-APD有极高的灵敏度，其最噪声因素更加敏感，通道之间串扰更严重。

（其信号测量包括强度和时间测量两部分）按照基底半导体材料APD可分为： Si APD、Ge APD、InGaAs APD、HgCdTe APD。

320×240元非制冷红外焦平面阵列读出电路

第36卷，增刊红外与激光工程2007年6月、，01．36Suppl em em I nf m r ed and L蠲e r Engi nee血g Jun．2007 320×240元非制冷红外焦平面阵列读出电路孟丽娅，薛联，吕果林，黄友恕，袁祥辉(重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室，重庆400044)摘要：采用1．2岬DPD M n阱cM O S工艺设计并研制成功320×240热释电非制冷红外焦平面探测器读出电路。

该读出电路中心距为50岫，功耗小于50I Il W，主要由x、y移位寄存器、列放大器、相关双采样电路等构成，采用帧积分工作方式。

经测试，研制的读出电路性能指标达到设计要求。

给出了单元读出电路的电路结构、工作过程和参数测试结果。

采用该读出电路和热释电红外探测阵列互联后，获得了良好的红外热像。

关键词：读出电路；热释电；非制冷焦平面阵列中田分类号：1N216文献标识码：A文章编号：1007．2276(2007)增(器件)．0089—04320×240unc ool ed I R FPA r eadout ci r cui t加狲G Li．ya，)(U E1i al l，LO G uo—hn，H U A N G Y ou-shu，Ⅵr A N)(i觚g-hui(＆y L ab0嗽or y of opt oel cc仃DIl i c№l m0109y髓d Sy啦吣of m e E duca t i on M i I l i s时0f ch i n a’C o U eg c o f0ptoel咄oni cs脚n嘲i ng．C hongI扣g uni V粥咄ch∞gqi ng400044，C hi媳)A bs t r act：A320×240r ead叫t c硫ui t(R O I C)forⅡl e pyr oe l ec t r i c uncooM i nf j瞰ed det ec t or w鹬f abr i cat f通i n t he doubl e—pol y—doubl e—m et al(D PD M)n—w el l C M O S t ecl l I Iol ogy．1K s R O I C has50U mpj t ch aI l d m e D C pow er di s si pa t i on is L es s t l l如50m w．111i s ci r cuit，com pos ed of量a I l d Fs删}t I．egi st IIr' col um卸叩hf i er and c on-e l at ed doubl e sanl pl e(C D S)ci r cui t，i n t egm t ed si gnaJ f如m t l le det ec t or f or t hef hm e t i m e．The ci r cui t coI l f i guI．a t i on，oper at i on aI l d t e st i ng r e sul t ar e des cr i be d．T色s t i ng r e sul t i ndi c at esm at t he des i gned c疵ui t m e et s w i t h m e r e quhm ent．111i s R O I C chi p and s ensi ng ar I-ay w e坨hybr i d—i nt egr a钯d，aI l dm e册al i m a ge w a s obt aj ned．K e y w or ds：Reado ut ci】∞ui t；P yr oel ect r i c；U ncool ed i nf l m司f ocal pl锄e am yO引言非制冷红外焦平面阵列克服了制冷型红外焦平面阵列需要制冷的缺点，具有功耗低、成本低、体积小、重量轻等优点，在军事和民用领域均具有广阔的市场前景。

SCD Gemini320×256 InSb焦平面阵列

光学和电子元器件的处理模块以共轴多面扫描技术为基础，种技术只需要一个驱这
扫描头：．ｋ９５ｇ处理电子元器件：．ｋ６５ｇ
系统控制面板：１０ｋ．３ｇ
２望远镜：１ｋＯ０ｇ
动马达就能对水平方向和垂直方向的扫描
Ｇｍｎ３０×２６ｎｂ焦平面阵列是ｅｉｉ２５ＩＳ
ＳＤＳ中等尺寸格式ＩＳＣｎｂ２一Ｄ阵列的第
一
探测器型号：ｈｔＰｏｏ—ＶｌｉＩＳｏｔｃｎｂ２一Ｄ阵ａ
列
款，已经批量生产了几千只。广泛应用于
海、、军的各种装备。已作为一流的陆空它
瞬间象素可以忽略不计；
・
读出结构：ｉＭＯ，ＩＰＭＳ —ＣＳ１ｍＳＤｘ集成模式：闪，快集成一读出
光学（有效）占空因数：０９％量子有效性（Ａ带Ｒ膜层）：≥７％５象素暗电流：Ｐ５ａ
类别：热像仪模块技术条件
研发情况
光谱：～１ｐ３３．ｍ
热像仪普通模块（ＩＭ）的研制计划ＴＣ最初由英国国防部提出，与ＳｌｘＳＳ并ｅｅ＆Ａ
公司签订了生产ＴＣＩＭｌＩ热成像普通模块
视场：６５一线５Ｈ：０ ×４。５５一线２０ｚ６０２
６０Ｈｚ４８． ×３５：４２．
分辨率：．７ａ（６。场时）２２ｍｒｄ在Ｏ视出瞳直径：１ｍｍ０最小可分辨温差：型值小于０１典．℃