非制冷焦平面探测器品牌推荐
非制冷焦平面热像仪用双视场红外光学系统
ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｘｉｌｍｏｔ ｆａ ｌ ｎ ｒ ｕ ｌ ｎ ｈ ｐ ｉ ａ ｘｉ． ｅ ｓ ｍｅ ｌｎｓｉ ｌｏ ｕｓ ｄ ｆ ｒｆ ｃ ｉ ｇ ａ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ａ ｉ ｏ ｅ ｓｇ ｏ ｐ ａ ｏ ｇ ｔ ｅ ｏ ｔｃ ｌａ ｓ Ｔｈ ａ ｅ ｓａ ｓ ｅ ｏ ｕｓｎ ｔ ｏｎ ｏ
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第２ ９卷 第 １ 期 １ ２０ ０ ７年 １ １月
红 外 技 术
Ｉ ｆａ ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｒｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ｒ
Ｖｌ ．９ ＮＯ １ ０ ２ １ ．１ ＮＯ ． ２ ０ Ｖ ０７
热像仪用双视场红外光学系统
陈吕吉
（ 昆明 物 理 研 究 所 ， 云 南 昆 明 ６ ０ ２ ） ５ ２ ３
摘 要 ：介绍 了一种用 于 非制冷凝 视焦 平 面探 测器 的长 波红外 双视 场光 学系 统设 计实例 ，该 系 统工作 波
段为 ８ ｍ～１ ｍ，变倍 比为 ３ ２ 倍，采用轴 向移动变焦方式。变倍透镜组可实现变倍、调焦及温度补偿 功能，简化 了系统机 电设计，具备体积小、重量轻、功耗低等优点，并用 Ｚ ＭＡ Ｅ Ｘ光学设计软件进行 了 像质评价。 关键 词 ：非制冷 焦平 面； 红外 光学 系 统；双 视场 中图分 类号 ：Ｔ １ Ｎ２ ６ 文 献标识 码 ：Ａ 文章编 号 ： １０ —８ １２ ０ ）１ ６ １０ ０ １８ ９ （０ ７ １－ ４ ・３ ０
领域 的应用 越来越 广 泛 。很 多领 域应 用需 要红 外光 学
双视场 红 外光学 系 统分 为两类 ： 类为切 换 式 ， Ｊ一 通 过 切换系 统 中 的透 镜组 来 改变 光 学系 统 的焦距 。这 类 光 学 系 统 的特 点 是 在 窄 视场 光 路 中没 有 运 动光 学 元 件 ，其光 学系 统光轴 稳 定性 好 ，系统切 换 时间短 、 透 过 率高 ；存在 的 问题是 有一 组透镜 处 于光路 以外 的 闲置 状态 ，透镜 使用 效 率不 高 ， 且， 切换 时需要 而 透镜 较 大 空间 ，因而光 学系 统横 向尺 寸较大 。第二类 为轴 向移动 式 ，通 过透 镜组 轴 向间 隔的变化 而 改变光 学系 统 的焦 距 ，其缺 点 为轴 向尺 寸较 大 ，但 通 过系统 优化 设 计对轴 向尺寸 进行控 制 ，可 以在较 短 的轴 向尺 寸下 获得 满 意 的成 像质 量 。本文将 对轴 向移 动双 视场光 学 系统 进行 讨论 ，并给 出设计 实例 。
非制冷红外探测器研究进展(特邀)
第50卷第1期 V〇1.50 No.l红外与激光工程Infrared and Laser Engineering2021年1月Jan. 2021非制冷红外探测器研究进展（特邀）余黎静^3,唐利斌杨文运2,郝群”(1.北京理工大学光电学院信息光子技术工信部重点实验室，北京10008卜，2.昆明物理研究所，云南昆明650223;3.云南省先进光电材料与器件重点实验室，云南昆明650223)摘要：非制冷红外探测器由于无需制冷装置，能够工作在室温状态下，具有成本低、体积小、功耗低 等特点，在红外领域得到了广泛的应用。
在军事应用方面，非制冷型探测器的应用逐渐进入了之前制 冷型探测器的应用范围，大量应用在一些低成本的武器系统，甚至在一些应用领域取代了原来的非制 冷型探测器。
在民用领域方面，更表现出了其价格和使用方便的优势，在民用车载夜视、安防监控等应 用领域引起了广泛的兴趣和关注。
文中介绍了 Bolometer、热释电、热电堆等几种典型非制冷红外探测 器的工作原理，列举了目前已实现商业化应用的主要产品在国内外的情况，着重介绍了目前应用最广 泛的Bolometer器件主流产品的像元间距、阵列规格、性能及其封装发展的情况。
除了已实现商业化 应用的Bolometer、热释电、SO I二极管等探测器等产品，还详细介绍了一些非制冷探测新技术或新型 器件：比如超表面在增强某些波段吸收方面的应用，新材料的Bolometer探测器、双材料新型非制冷器 件、石墨烯、量子点、纳米线等光电探测技术的研究进展。
最后文章还对今后非制冷红外探测器的发展 趋势作了预测。
关键词：非制冷；红外探测器；热释电；Bolometer;封装中图分类号：TN215 文献标志码：A D O I：10.3788/IRLA20211013Research progress of uncooled infrared detectors(Invited)Yu Lijing1'2'3,Tang Libin1'2'3*,Yang Wenyun2,Hao Qun1*(1. The Laboratory of Photonics Information Technology, Ministry of Industry and Information Technology,School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;2. Kunming Institute of Physics, Kunming 650223, China;3. Yunnan Key Laboratory of Advanced Photoelectric Materials & Devices, Kunming 650223, China)Abstract:Uncooled infrared detectors are widely used in the infrared field due to their low cost,small size,and low power consumption because they do not need the cooling device and can work at room temperature.In military application field,the uncooled detector has gradually entered the application domain of previous refrigerated detector,and has been widely used in some low-cost weapon systems,even replaced the original uncooled detectors in some application fields.In the civil field,it has shown its advantages in price and ease of use,and has aroused widespread interest and attention in civil in-vehicle night vision,security monitoring and other application field.The working theory of several typical uncooled infrared detectors such as Bolometer, pyroelectric,thermopile,etc.were introduced,and the status of the main products that have been commercialized at home and abroad was enumerated,the development of pixel pitch,array specifications,performance and收稿日期:2020-1卜24;修订日期:2020-12-08基金项目:国家重点研发计划（2019YFB2203404);云南省创新团队（2018HC020)packaging of mainstream bolometer devices was focused,which were currently the most widely used.In addition to the bolometer,pyroelectric,SOI diode and other products that had been commercialized,some new uncooled detection technologies or new detectors were introduced in detail:such as the application of metasurfaces in enhancing absorption in certain wavebands,the research progress of new materials bolometer,new bi-material uncooled devices,graphene,quantum dots,nanowires and other photoelectric detection technologies.Finally,the future development trend of u ncooled infrared detectors were predicted in the end of t he review. Key words:uncooled;infrared detector;pyroelectric;bolometer;package〇引言在红外系统中，红外探测器作为探测、识别目标 的关键，其主要作用是将人射的红外信号转化为可以 检测的电信号后进行输出。
一种应用于非制冷焦平面读出电路的非线性辐射补偿型ADC设计
ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｂ ｏ ｌ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｃ ａ ｌ ｐ ｌ ａ ｎ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｙ（ Ｆ Ｐ Ａ） ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｗａ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｏ ｎ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ Ｄ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ＡＤＣ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｕ ｎ ｃ ｏ ｏ ｌ ｅ ｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｂ ｏ ｌ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ Ｓ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ Ｒ０Ｉ Ｃ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｅ ｍｏ ｎ ｓ ￣ ａ ｔ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｏ ｖ ｅ ｒ ｗｉ ｄ ｅ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ＡＤＣ． Ａ ３ ２ ０× ２ ４ ０ ｕ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＥ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆＣ ｈ ｉ ｎ ａ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ５ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
10微米非制冷红外焦平面阵列芯片
10微米非制冷红外焦平面阵列芯片
10微米非制冷红外焦平面阵列芯片是一种用于红外光学成像
的核心元件。
它由许多微小的像素组成，每个像素可以感测并记录其对应区域的红外辐射。
这些芯片的像素尺寸为10微米，说明每个像素的尺寸仅为10微米，非常微小。
与制冷红外焦平面阵列芯片不同，10微米非制冷红外焦平面
阵列芯片无需冷却，可以直接在室温下工作。
这使得它在成本和实用性方面都具有优势。
这种芯片通常由硅基材料制成，并采用特殊的红外感测器技术，使其能够在红外波段范围内工作。
10微米非制冷红外焦平面阵列芯片广泛应用于军事、安防、
工业检测、医疗和消费电子等领域。
它们可以用于红外夜视设备、红外热成像仪、红外热测温仪等设备中，帮助人们观察红外辐射并获取相关信息。
总的来说，10微米非制冷红外焦平面阵列芯片是一种重要的
红外光学成像技术，具有较低的成本和更广泛的应用领域。
通过非制冷技术，它们可以在常温下工作，并在多个行业中发挥关键作用。
非制冷式红外探测器原理研究
非制冷式红外探测器原理研究摘要：随着信息技术的发展，红外探测技术已经被广泛应用于军事、民用、科研等众多领域。
其中，非制冷红外焦平面探测器具有无需制冷、成本低、功耗小、重量轻、小型化、使用灵活方便等特点，是当前非制冷红外探测技术研究和应用的热点和重点。
自然界所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体都会发出红外辐射，红外图像传感器则将探测到的红外辐射转变为人眼可见的图像信息。
红外成像技术涵盖了红外光学、材料科学、电子学、机械工程技术、集成电路技术、图像处理算法等诸多技术，红外成像装置的核心为红外焦平面探测器。
非制冷红外焦平面探测器的工作原理是利用红外辐射的热效应，由红外吸收材料将红外辐射能转换成热能，引起敏感元件温度上升。
敏感元件的某个物理参数随之发生变化，再通过所设计的某种转换机制转换为电信号或可见光信号，以实现对物体的探测。
非制冷红外焦平面探测器分为五大类：热释电型、热电堆型、二极管型、热敏电阻型热电容型。
本文对前四种红外探测器的工作原理进行了详细阐述，并且对每种红外焦平面探测器的关键技术例如读出电路IC技术进行了详细探究，总结了不同类型探测器的优缺点。
关键词：红外探测技术；非制冷红外焦平面探测器；读出电路；敏感元件第一章绪论1.1研究背景及课题意义随着科学技术的飞速发展以及信息社会的到来，各行各业甚至人类日常生活对信息的获取需求与日俱增。
与制冷红外成像系统相比，非制冷红外成像系统可在室温工作，省掉了昂贵且笨重的制冷设备，从而大大减小了系统的体积、成本和功耗；此外还可提供更宽的地频谱响应和更长的工作时间。
国外机构已经为军事用户提供了大量成本低、可靠性更高的高灵敏非制冷红外成像仪。
同众多高新技术一样，红外技术也是由于军事的强烈需求牵引而得以迅速发展的。
红外成像系统可装备各类战术和战略武器，常用于红外预警、侦查、跟踪、导航、夜视、大地测绘和精确制导，是电子战、信息战中获取信息的主要技术之一。
与其他探测方式不同的是，红外探测属于被动探测系统，探测系统并不主动向目标发射探测信号，相反只是通过接受目标红外辐射来完成识别任务。
制冷红外焦平面探测器技术
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
红外
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制冷
平面
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内容摘要
内容摘要
《制冷红外焦平面探测器技术》是一本全面介绍制冷红外焦平面探测器技术的专业书籍，涵盖了 该领域的多个方面，包括探测器的工作原理、制造工艺、性能评估和应用实例等。本书的目的是 帮助读者深入理解制冷红外焦平面探测器的工作机制和性能特点，并了解其在现代科技领域中的 应用。
精彩摘录
在科技迅速发展的今天，制冷红外焦平面探测器技术已经成为科研人员和工 程师们的焦点。这种技术对于军事、环境监测、医疗诊断等领域具有广泛的应用 价值。下面，我们将从书中精选出一些精彩摘录，以飨读者。
红外焦平面探测器是一种先进的红外探测器，能够将红外辐射转化为电信号。 这种探测器在军事侦查、环境监测、医疗诊断等领域发挥着重要作用。例如，在 军事领域，红外焦平面探测器可以用于夜视、导弹制导、目标跟踪等。在环境监 测领域，它可以用于检测空气污染、气候变化等。在医疗诊断领域，它可以用于 图像引导手术、光谱分析等。
目录分析
《制冷红外焦平面探测器技术》是一本全面深入探讨红外焦平面阵列探测器 技术的书籍，其内容基于该领域内的最新研究成果，为读者提供了一个完整的理 论体系和实际应用范例。以下是对这本书的目录进行详细分析：
这一章主要介绍了红外焦平面探测器技术的发展历程和应用领域。它概述了 红外焦平面探测器的功能、优势和在各个领域的应用，为读者提供了一个关于该 技术的宏观认识。
非制冷红外焦平面热成像系统硬件电路设计与实现
3、系统集成：非制冷红外焦平面热成像系统的各个组件需要高度集成以保 证系统的性能和稳定性。这需要采用先进的微电子制造技术和先进的封装技术来 实现。同时，需要开发高效的接口协议来实现组件之间的数据传输和控制。
4、能耗与散热：在非制冷红外焦平面热成像系统的设计和实现过程中，需 要考虑能耗和散热问题。高能耗可能会导致系统过热，影响性能和稳定性；而散 热不良可能会导致系统温度过高，引发故障。为了解决这些问题，可以采用低功 耗的组件和设计来降低能耗；同时，需要采用有效的散热设计和布局来确保系统 在正常工作温度范围内运行。
3、算法：为了提高非制冷红外热成像技术的图像质量和稳定性，需要采用 先进的信号处理和图像处理算法，如自适应阈值设定、中值滤波、多尺度变换等。
应用场景展望
随着技术的不断发展，非制冷红外热成像技术的应用领域也将越来越广泛。 以下是几个潜在的应用领域：
1、智能家居：非制冷红外热成像技术可用于智能家居中的安全监控、人体 检测、温度控制等领域，提高居住的舒适度和安全性。
引言
非制冷红外热成像技术是一种利用红外传感器捕捉热辐射并转换为可见图像 的技术。自20世纪初以来，随着科技的不断进步，非制冷红外热成像技术已经成 为军事、安全、医疗、科研等领域的重要工具。本次演示将详细介绍非制冷红外 热成像技术的发展历程、现状分析、关键技术探究及其应用场景展望。
发展历程
自20世纪50年代起，非制冷红外热成像技术开始进入实用阶段。早期的非制 冷红外热成像系统采用多元线阵列传感器，但由于其制造成本高、噪声大、灵敏 度低，限制了其应用范围。随着技术的发展，20世纪90年代中期，非制冷红外热 成像技术取得了突破性进展。新一代的传感器采用非晶硅等先进材料，提高了灵 敏度和稳定性，降低了成本，使得非制冷红外热成像技术得以广泛应用。
16红外焦平面器件
四、红外焦平面器件红外焦平面器件（IRFPA）就是将CCD、CMOS技术引入红外波段所形成的新一代红外探测器，是现代红外成像系统的关键器件。
IRFPA建立在材料、探测器阵列、微电子、互连、封装等多项技术基础之上。
1. IRFPA的工作条件IRFPA通常工作于1～3μm、3～5μm和8～12μm的红外波段并多数探测300K背景中的目标。
典型的红外成像条件是在300K背景中探测温度变化为0.1K的目标。
用普朗克定律计算的各个红外波段300K背景的光谱辐射光子密度：随波长的变长，背景辐射的光子密度增加。
通常光子密度高于1013／cm2s的背景称为高背景条件，因此3～5μm 或8～12μm波段的室温背景为高背景条件。
上表同时列出了各个波段的辐射对比度，其定义为：背景温度变化1K所引起光子通量变化与整个光子通量的比值。
它随波长增长而减小。
IRFPA工作条件：高背景、低对比度。
2. IRFPA的分类按照结构可分为单片式和混合式按照光学系统扫描方式可分为扫描型和凝视型按照读出电路可分为CCD、MOSFET和CID等类型按照制冷方式可分为制冷型和非制冷型按照响应波段与材料可分为1～3μm波段（代表材料HgCdTe—碲镉汞）3～5μm波段（代表材料HgCdTe、InSb—锑化铟和PtSi—硅化铂）8～12μm 波段（代表材料HgCdTe）。
3. IRFPA的结构IRFPA由红外光敏部分和信号处理部分组成。
红外光敏部分——材料的红外光谱响应信号处理部分——有利于电荷的存储与转移目前没有能同时很好地满足二者要求的材料——IRFPA结构多样性（1）单片式IRFPA单片式IRFPA主要有三种类型：非本征硅单片式IRFPA主要缺点是：要求制冷，工作于8～14μm的器件要制冷到15～30K，工作于3～5μm波段的器件要制冷到40～65K；量子效率低，通常为5%～30%；由于掺杂浓度的不均匀，使器件的响应度均匀性较差。
本征单片式IRFPA将红外光敏部分与转移部分同作在一块窄禁带宽度的本征半导体材料上。
基于ADN8830的非制冷红外焦平面温度控制电路设计
基于ADN8830的非制冷红外焦平面温度控制电路设计红外技术作为一种发现、探测和识别目标的重要手段在军民两用技术中有着广泛的应用，非制冷红外焦平面阵列技术的发展极大地提高了系统的性能。
非制冷红外热像仪采用的是不需要制冷的热探测器焦平面阵列，利用红外辐射使焦平面上敏感像元的温度改变，从而使电阻随之改变，来探测目标的温度特性。
所以，只有尽可能地保证焦平面阵列中各敏感像元自身基准温度稳定且一致，才能够提高热像仪的探测灵敏度，减小系统后期非均匀性校正的难度，最终从根本上提高热像仪的探测灵敏度，改善热像仪的成像性能。
目前，在实际的非制冷红外焦平面阵列探测器中采用半导体热电制冷器(TEC)来稳定基准温度。
在此着重介绍一种基于ADN8830的高性能TEC温度控制电路及其PID补偿网络的调节方法。
1 温度控制电路设计TEC(Thermo Electric Cooler)是用两种不同半导体材料(P型和N型)组成PN结，当PN结中有直流电通过时，由于两种材料中的电子和空穴在跨越PN结移动过程中的吸热或放热效应(帕尔帖效应)，就会使PN结表现出制冷或制热效果，改变电流方向即可实现TEC的制冷或制热，调节电流大小即可控制制热制冷量输出。
利用TEC稳定目标温度的方法如图1所示。
图1中第一部分是温度传感器。
这个传感器是用来测量安放在TEC端的目标物体的温度。
期望的目标物体温度是用一个设定点电压来表示，与温度传感器产生的代表实际目标物体温度的电压通过高精度运算放大器进行比较，然后产生误差电压。
这个电压通过高增益的放大器放大，同时也对因为目标物体的冷热端引起的相位延迟进行补偿，然后再驱动H桥输出，H桥同时控制TEC电流的方向和大小。
当目标物体的温度低于设定点温度时，H桥朝TEC致热的方向按一定的幅值驱动电流；当目标物体的温度高于设定点温度时，H桥会减少TEC的电流甚至反转TEC的电流方向来降低目标物体温度。
当控制环路达到平衡时，TEC的电流方向和幅值就调整好了，目标物体温度也等于设定的温度。
基于I 2C的新型非制冷红外焦平面温度控制系统
引言
近 几年来 ，红外成 像技 术突 发猛进 ，而 作为 科技 进 步 新 型 产物 的非 制 冷 型红 外 成 像 系 统 以其 价 格 较 低 、体 积小 、功耗 相对 较低 等优 点迅速 占领 了红外 成 像 技术 的市场 ，而对红 外焦 平面探 测器 的温度 控制 也 理所 当然 成为 了红外 技术 的关键 技术之 一 。 基 于微 测 辐 射 热 计 原 理 的非 制 冷 型 红 外 焦平 面 （Ｒ Ａ）是利用 红外 辐射 引起热 敏像 元 的温 度上 升 ， Ｉ Ｒ） 导致 自身 阻值 发 生变化 ，改变读 出 的电压值 ，从 而探
ｒｎ ｅａ ± ００ ５Ｃ． ｔｉ ｒ ｖ ｓｔｅｔｍｐ ｒｔｒ ｔｂｌ ｙ ｏ ｃ ｌ ｌｎ ｒａ ｓ ａ ｄｐ ｏ ｉｅ ｒｃｉａｉ ａ ｇ ｔ ．０ ￣ Ｉ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｅａｕｅ ｓａ ｉ ｔ ｆｆ ａ ｐａ ｅａｒ ｙ ． ｎ ｒ ｖｄ ｓａｐ ａ ｔ ｌ ｙ ｈ ｉ ｏ ｃ ｔ
中图分类号 ：Ｔ １ Ｎ２ ６ 文 献标识码 ：Ａ 文章编 号 ： １０ —８ １２ １ ）６０ ５ ３ ０ １８ ９ （０ ００ ．３ ３０
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｗ ２ ｂ ｓ ｄ Ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｒ ｌ ｎ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｆ Ｎｅ Ｉ Ｃ． ａ ｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｅＣｏ ｔ ｏ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ａ
（ 电予科技大学 光 电信息学院 电子溥膜 与集成器件 国家重点实验室，四川 成都 ６０ ５ ） １０ ４
摘要：论述 了非制出温度控制原理，在此基础上提
出使用 ＭＡ １７ Ｘ ９ ８对 Ｔ Ｃ进行 闭环 自动控制的方案，并使用 Ｄ Ｃ芯片 Ａ ５６ Ｒ作为温度参考电压 Ｅ Ａ Ｄ ６５ 输入芯片，使用 Ｉ ２ Ｃ协议完成精确定点温度控制，实现 了 将非制冷红外焦平面阵列在不同的环境 下稳
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非制冷红外焦平面探测器由许多MEMS微桥结构的像元在焦平面上二维重复排列构成，每个像元对特定入射角的热辐射进行测量：
a):红外辐射被像元中的红外吸收层吸收后引起温度变化，进而使非晶硅热敏电阻的阻值变化；
b):非晶硅热敏电阻通过MEMS绝热微桥支撑在硅衬底上方，并通过支撑结构与制作在硅衬底上的COMS独处电路相连；
c):CMOS电路将热敏电阻阻值变化转变为差分电流并进行积分放大，经采样后得到红外热图像中单个像元的灰度值。
为了提高探测器的响应率和灵敏度，要求探测器像元微桥具有良好的热绝缘性，同时为保证红外成像的帧频，需使像元的热容尽量小以保证足够小的热时间常数。
利用细长的微悬臂梁支撑以提高绝热性能，热敏材料制作在桥面上，桥面尽量轻、薄以减小热质量。
在衬底制作反射层，与桥面之间形成谐振腔，提高红外吸收效率。
像元微桥通过悬臂梁的两端与衬底内的CMOS读出电路连接。
所以，非制冷红外焦平面探测器是CMOS-MEMS单体集成的大阵列器件。
应用领域
非制冷红外探测器在军事和商用领域具有非常广泛的应用：
（a）军事领域
军事领域应用包括武器热观瞄（TWS）、便携式视觉增强、车载视觉增强（DVE）、远程武器站（RWS）、无人机（UAV）、无人驾驶地面车辆、观察指挥车、火控和制导等。
（b）热像测温领域
热像测温用于预防性检测，例如对电力输电线路、发电设备、机械设备等通过红外热像仪检测异常发热区域，可以预防重大停机以及事故的发生。
在建筑方面，用于检测房屋的隔热效果、墙壁外立面、空鼓、渗水和霉变等。
其它的领域还包括产品研发、电子制造、医学测温和制程控制等
（c）商用视觉增强领域
商用视觉增强的主要应用包括消防营救、安防监控、车载、船载的红外视觉增强等。
主要是利用红外成像无需外界光源、较强的穿透烟雾的能力、作用距离远、成像对比度强等优势，对人眼视觉进行有效的补充。
关于非制冷焦平面探测器品牌推荐，笔者想推荐的是浙江大立科技股份有限公司，该公司是由1984年成立的浙江省测试技术研究所改制而成的股份制高新技术企业，公司专业从事制冷焦平面探测器、红外热像仪、红外热成像系统的研发、生产和销售。
经过多年稳健发展，从研究所成长为具有较强自主研发和技术创新能力且经营业绩稳定增长的上市公司。
大立科技公司研制的核心芯片是非制冷红外焦平面探测器。
除满足自用需求，还以机芯组件（非制冷探测器+图像处理电路）的形式销售给其他用户单位使用，用户范围现已涵盖国内主要军工集团及科研院所。
大立科技表示，公司连续承担了“十二五”、“十三五”国家“核高基”重大专项，现已形成探测器产业化能力，实现完全替代进口。
2017年在国内实现百万像素级探测器产业化，产品入选工信部《民参军技术与产品推荐目录》。
大立科技是国内少数拥有完全自主知识产权，能够独立研发、生产热成像技术相关核心器件、机芯组件到整机系统全产业链完整的高新技术企业，是国内规模大、综合实力强的民用红外热像仪生产厂商之一。
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