芯片红外焦探测器
芯片红外焦探测器
根据红外焦平面阵列芯片的组成方式红外焦平面探测器的渎出电路和信号处理电路通常集成在同一硅片上，要求读出电路具有高电荷容量、高转移效率、低噪声和低功耗。读出电路最常用的KEMET有CCD和CMOS两种工艺。CCD工艺的优点是响应均匀、噪声低；CMOS工艺的优点是转移注入效率高、抑制红外(直流）背景能力强、响应动态范围大、功耗小（工作电压低）、漏电流小、速度快、集成度更高、外引线更少，成品率高、成本更低，易于与红外探测器芯片工艺集成等，因此CCD与CMOS T艺成为红外焦平面探测器读出电路的主要工艺方法。信号处理电路功能包括增益控制、背景抑制、抗光晕等。而红外焦平面探测器应用中还要进行的非均匀校正、盲元填充等功能要由其他外围电路去完成。
一：红外焦平面探测器的介绍：
将红外辐射能转换为电能或其他物理量的器件称为红外探测器。红外探测器分为红外光量子探测（光电伏特效应，光伏型）和热探测（热电效应，最常见光导型）二类，当前高性能红外焦平面探测器主要是量子效率较高的光伏型探测器。根据大气对红外辐射透射率窗口，TDK电感红外探测器覆盖的红外波段为短波、中波、长波和超长波。
从1956年开始，以美国生产非制冷的硫化铅红外探测器（工作波段1～3µm）为导引的“响尾蛇”空空导弹为标志，红外探测器的军事应用进入了飞速发展阶段。首先是对化铅探测器进行制冷，大大提高了探测灵敏度；相继又出现了锑化铟、碲镉汞等多种新材料、多响应元及不同排列方式（线列、面阵）等构成多品种的实用均红外探测器，冉加适当的光机电扫描获得红外图像信息，实现了全天时昼夜红外成像，于红外成像侦察、成像制导等武器装备，可实时获取战场情报、对来袭目标告警，并大大提高武器打击精度，是带动现代战争模式变革的主要技术因素之一。随着探测器像元规模的断扩大，需要的信号放大和处理电路（一般在非制冷环境）数量也越来越多，其引线数、体积、重量、耗电量、参数一敛性和可靠性等因素使得探测器像元不得不控制在一定的围内（一般在200元以下），严重制约了红外探测技术在武器装备的应用。随着微电子集电路技术的发展，和红外探测器有机结合并不断完善，就诞生了红外焦平面探测器——红外探测阵列完成光电转换，再由和其良好电气耦合（且同处在低温环境）T491C686K004AT的集成电路完成信号传输、延时积分、存储、背景消除、自动增益控制等信号处理（统称为读出电路，ROIC），又称第二代红外焦平面探测器，技术先进国家20世纪90年代进入批量生产；而把原来的单元或多元器件称为一代红外探测器；目前正在研发的红外焦平面阵列规模更大（百万像素以上、像元面积更小、探测灵敏度更高、均匀性更好）、信号处理能力更强（智能化）、工作温度更高(120～180K)、双色（短波红外+中波红外、短波红外+长波红外、中波红外长波红外等）或多色（包括紫外和可见光）复合的新型器件称为第三代红外焦平面探测器。红外焦平面阵列芯片有单片式和混合式。PtSiCCD红外焦平面阵列是红外探测单元列阵集成在硅材料衬底片上的单片式芯片，红外探测单元为肖特基势垒结构，响应波段1～5µm，在3～5µm的量子效率不大于1%，峰值探测率D*在1010cmHz1/2/W量级。因采用微电子技术制造，均匀性好，焦平面阵列规模大，分辨率高。锑化铟( InSb)、碲镉汞(HgCdTe)、镓铝砷／砷化镓( CaAIAs/GaAs)、铟镓砷( InGaAs)、氧化钒(V0x)、多晶硅电阻、热释电焦平面阵列等由红外探测器列阵和信号读出电路互连在一起的混合式芯片。一种较常用的锢柱倒装互连。根据红外探测器InSb，HgCdTe用材料的特性，探测单元多为光伏型，量子效率较高（大于50%）,芯片封装在杜瓦装置内在低温下工作，响应波段3～5µm和8～14µm，峰值探测率D*在1010～1011cmHz1/2/W量级；InGaAs. V0x、多晶硅电阻、热释电焦平面阵列等芯片，封装在有半导体制冷器的金属或陶瓷管壳内，在室温条件下工作，响应波段8～14µm，量子效引低，峰值探测率D*在108～109cmHz1/2/W量级。
二：红外焦平面探测器的运用
对于红外焦平面的响应光谱范围而言，不同材料的红外焦平面探测器存在相应的光谱响应限制。硅探测器是1µm波长，PbS和InGaAs探测器是3µm长波限制；InSb，PbSe，PtSi，HgCdTe探测器通过调整碲镉汞材料的参数，可以满足1～15µm波长范围内的探测需求hymsm%ddz
红外热像仪系统一般由红外焦平面探测器组件（DDA或DDCA）、红外光学、机械结构电子信号处理等部分构成。红外热像仪，广泛应用在工业、医疗、科学、军事和空间技术等领域。在军事应用方面，夜视、制导、跟踪、目标识别、导航系统、探测与搜索、T491D686K004AT光学成像和目标评估系统、监视、预警、红外侦察需各种红外焦平面；可用于建筑物热损失检测、电气元件故障预测、电子系统测试、生产过程监控及生产中的临界温度控制，监视天气变化、研究植被类型、协助农业规划和地质探测，还可探查海洋中的温度变化。
红外焦平面探测器的噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature
Difference，NETD)是决定热成像系统性能的关键性参数。光量子类红外焦平面阵列的NETD值范围通常在0.1～0.01K，使用，ƒ/2光学时，InSb、CaAlAs、HgCdTe的320×256元阵列和1024×768元阵列都可达到0.01K的NETD值，适合于星载、机载等移动平台成像侦察和成像制导等中高性能的系统应用；非制冷型红外焦平面阵列0.1K的NETD可满足便携式热像仪和热瞄具等低档的系统应用需求。
对红外焦平面的选择原则可以从系统光谱响应范围、系统空间分辨率、系统灵敏度及制冷方式、系统工作频率、系统可靠性等方面综合考虑。原则上系统应用要求高、作用距离远，应选择NETD值离，探测率高的红外焦平面，但成本费用相应增加。系统应用要求不高、作用距离近，NETD选择在0.1K左有的红外焦平面。
应力制约的InSb焦平面探测器均匀性
第36卷，增刊红外与激光工程2007年6月
Vbl．36Supplementh讧hLred蛐dLaserEngiIl∞ringJun．200r7
应力制约的InSb焦平面探测器均匀性
●
曹光明，耿东峰，徐淑丽，蒲季春，杨雪锋，李龙，何英杰，吴伟，张国栋，付浩
(中国空空导弹研究院，河南洛阳471009)
擅要：采用焦平面探测器均匀性作为衡量hlsb芯片承受应力的方法，通过工艺改进有效地降低
了应力水平，提高了128x128IIlsb焦平面探测器的均匀性，取得了响应非均匀性为3．0％的结果。
关键词：InSb；焦平面探测器；应力；均匀性
中图分类号：TN215文献标识码：A文章编号：1007—2276(2007)增(器件)．0067．03
stress-limitednonuniformityofInSbfocalplanearraydetectors
CAoGu蛆g—miIlg，GENGDong—feng，XUShu—li，PUJi-chun，YANGX∞一feng，Ubng，
HEⅥng．jie，WUWei，ZHANGGuo—dong，FUHao
(Luoy锄gol蛳d∞仃onicInstitutc，Luoy柚g47l009，China)
Abstract：TheNonunifomlityof128×128InSbfocalplanea11raydetectorsisusedtoestimatetlle锄pHtudeofs恤ssindeVices．Nonunifom埘3．0％isobtainedmers骶ssan叩litudeisdepressedttⅡough
technologyimpr0Vement．
Keywords：InSb；Focalpl黜arraydetectors；S晚ss；№nunifo聊i够
O引言
在微电子领域，应力问题是目前一个研究的热
点。在热循环过程中，应力通常会使叠层器件的材料
破裂、界面开裂分层，进而使器件失效，因此如何测量表征应力、降低应力的影响是一个备受关注的问
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。
320×240红外焦平面探测器关键偏压噪声抑制技术
第３７卷第２期
２ＯＯ７年２月 激光与红外 ＩＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．２ Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２ＯＯ７
文章编号：１００１－５０７８（２００７）０２－０１３０４）４
３２０×２４０红外焦平面探测器关键偏压噪声抑制技术
隋修宝，陈钱
（南京理工大学电光学院４４１教研室，江苏南京２１００９４）
摘要：文中根据ＳＯＦＲＡＤＩＲ公司的３２０ ｘ２４０红外焦平面探测器的具体特点和技术要求，对
关键偏压ＦＩＤ、ＶＥＢＡＳＡＧＥ采用了专用的低噪声设计方法，取得了较好效果。相同测试条件
下，驱动板噪声水平以及驱动出的图像质量均优于英国ＩＳＧ公司同类探测器驱动板。
关键词：关键偏压；低噪声；轨道塌陷；串扰；图像质量
中图分类号：０４５３；ＴＮ２１５ 文献标识码：Ａ
Ｔｈｅ Ｎｏｉｓｅ Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｂｉａｓ Ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ
３２０×２４０ ｍ Ｆｏｃａｌ Ｐｌａｎｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ
ＳＵＩ Ｘｉｕ—ｂａｏ，ＣＨＥＮ Ｑｉａｎ
（ｔａｂ ４４１，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｎｏｉｓｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｂｉａｓ ｖｏｌｔａｇｅ ＦＩＤ，ＶＥＢＡＳＡＧＥ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｏｆ３２０￣２４０ ＩＲ ｆｏｃａｌ ｐｌａｎｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ＳＯＦＲＡ－
ＤＩＲ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆｔｈｅ ｄｒｉｖｅｒ ｂｏａｒｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍ－ ａｇｅ ｑｕａｌｉｔｙ ａｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓａｆｆｌｅ ｋｉｎｄ ｄｒｉｖｅｒ ｂｏａｒｄ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ＩＳＧ ｉｎ Ｂｒｉｔａｉｎ．
一种大阵列非制冷红外探测器成像系统的设计
第３３卷第７期 ２０１１年７月 红外技术 Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｂｌ－３３ Ｊｕｌｖ Ｎｏ．７ ２０ｌ１
一种大阵列非制冷红外探测器成像系统的设计
王然，袁凯，刘子骥，郑兴
（电子科技大学光电信息学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室四川成都６１００５４）
摘要：介绍了一种６４０×４８０大阵列非制冷红外探测器成像方法，基于ＦＰＧＡ实现了非制冷红外焦平 面阵列双通道信号输出的采集和数据拼接。由于阵列像元的增加，用于３２０×２４０及以下规模阵列的
传统内部存储满足不了大数据量的要求，本系统采用两片模数转换芯片处理模拟信号，同时ＦＰＧＡ除 提供时序信号外，还利用内部ＦＩＦＯ及ＳＤＲＡＭ控制数据的存储及输出。基于以上技术，最终成功实
现了６４０×４８０非制冷红外探测器的实时成像。 关键词：６４０×４８０非制冷红外焦平面阵列；ＦＰＧＡ；ＦＩＦＯ；ＳＤＲＡＭ
中图分类号：ＴＮ２１６ 文献标识号：Ａ 文章编号：１００１ ８８９１（２０１１）０７．０４１ｌ一０５
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｎ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｌａｒｇｅ—Ａｒｒａｙ Ｕｎｃｏｏｌｅｄ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ
ＷＡＮＧ Ｒａｎ，ＹＵＡＮ Ｋａｉ，ＬＩＵ Ｚｉ－ｊｉ，ＺＨＥＮＧ Ｘｉｎｇ
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ ａｎｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００５４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｍａｇｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａ ｌａｒｇｅ ａｒｒａｙ ｏｆ ６４０×４８０ ｕｎｃｏｏｌｅｄ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｆｏｃａｌ ｐｌａｎｅ ａｒｒａｙ（ＵＩＲＦＰＡ） ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｄｕａ１．ｃｈａｒｍｅｌ ｓｉｇｎａｌ ｄａｔａ ｏｆ ＵＩＲＦＰＡ ａｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ Ｉｉｎｋｅｄ ｂｖ ＦＰＧＡ ｓｕｂ．ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｔｅｍａｌ ｍｅｍｏｒｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ３２０×２４０ ＵＩＲＦＰＡ ａｎｄ ｂｅｌｏｗ ｃａｎ ｎｏｔ ｈａｎｄｌｅ ｔｈｅ ｈｕｇｅ
大立科技知名的红外热像仪产品有哪些
浙江大立科技股份有限公司
立足高新技术 争创优质企业 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。那么大立科技有哪些知名的红外热像仪产品呢？下文中会详细介绍一下。
DM63系列
DM63系列是一款384×288像素非制冷焦平面在线式红外热像仪，该产品结构紧凑、体积小、重量轻、坚固耐用，具有灵敏度高、图像清晰、测温精确、控制灵活等特点。可以满足工业、电力、电子等行业的过程状态检测领域进行非接触测温、快速故障检测和热场分析的需求。
浙江大立科技股份有限公司
立足高新技术 争创优质企业 TX系列
T4/T8是大立科技最新推出的有160×120/384×288像素的手持式电气及工业检测型红外热像仪，该仪器采用符合人体工程学的全新设计理念，并达到了2米跌落的超高防护等级；网络实时传输原始图像功能在科研和工业控制领域将发挥着重要作用。
DM10系列
DM10系列红外热像仪是一款集红外、可见光于一体的网络型红外热像仪，拥有双波段图像增强技术，具有体积小巧，性价比高的特点。可广泛应用于电力、工业、消防、安防等领域。有160×120/120×120像素可选，是配电柜、加工和制造业、数据中心、运输和公共交通、发电厂和仓储设施连续状态监控和热点探测的理想红外热像仪。
浙江大立科技股份有限公司
立足高新技术 争创优质企业 T31入门级手持工具型红外热像仪
大立T31是一款具有160×120像素的手持式工具型红外热像仪。该红外热像仪测温快速、精确、便捷、坚固耐用，适合各种故障预防维护检测；≤0.06℃的高灵敏度，能够区分探测物体的细微温；3.5" TFT
彩色液晶大屏幕，彩色液晶大显示屏的大视野可帮助您方便检查难以触及的设备；2米抗跌落。
环孔工艺的碲镉汞长波红外576×6焦平面探测器组件
第２７卷第６期
２００８年１２月 红外与毫米波学报
Ｊ．Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｍｉｌｌｉｍ．Ｗａｖｅｓ Ｖｏ１．２７，Ｎｏ．６
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００８
文章编号：１００１—９０１４（２００８）０４—０４１７—０４
环孑Ｌ工艺的碲镉汞长波红外５７６×６
焦平面探测器组件
姚 英 ， 庄继胜 ， 邹继鑫 ， 姬荣斌 ， 朱颖峰 ， 陈晓屏 ， 范宏波 ， 蔡 毅
（１．昆明物理研究所，云南昆明６５０２２３；２．华东光电集成器件研究所，安徽蚌埠２３３０４２）
摘要：碲镉汞长波红外５７６×６焦平面探测器组件是高性能热像仪的核心组件．本文中作者完成了碲镉汞长波红外
５７６×６焦平面探测器组件的设计，利用环孔技术制备出５７６×６焦平面探测器芯片，经过杜瓦封装、配斯特林制冷 机后成为实用的探测器组件．性能参数测试表明：典型的探测率达到１．７９×１０“ｃｍ Ｈｚ ／Ｗ，非均匀性达到１４．６％，
盲元率达到６．０％，并完成探测器组件的实验室演示成像．
关键词：环孔技术；碲镉汞；长波红外；５７６×６焦平面探测器组件
中图分类号：ＴＮ２１５ 文献标识码：Ａ
ＨｇＣｄＴｅ ＬＷＩＲ ５７６×６ ＦＰＡ ＰＲＥＰＡＲＥＤ ＢＹ
ＬＯＯＰＨＯＬＥ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ
ＹＡＯ Ｙｉｎｇ ，ＺＨＵＡＮＧ Ｊｉ—Ｓｈｅｎｇ ，ＺＯＵ Ｊｉ—Ｘｉｎ ，ＪＩ Ｒｏｎｇ．Ｂｉｎ ，
ＺＨＵ Ｙｉｎｇ－Ｆｅｎｇ ，ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ．Ｐｉｎｇ ，ＦＡＮ Ｈｏｎｇ．Ｂｏ ，ＣＡＩ Ｙｉ
（１．Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｏｔｏ—Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ＩＣ，Ｂｅｎｇｂｕ ２３３０４２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＨｇＣｄＴｅ ｌｏｎｇ ｗａｖｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ（ＬＷＩＲ）５７６×６ ｆｏｃａｌ ｐｌａｎｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ（ＦＰＡ）ｉｓ ａ ｃｏｒｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｏｆｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
基于I 2C的新型非制冷红外焦平面温度控制系统
第３２卷第６期 ２０１０年６月 红外技术 Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０ｌ－３２ ＮＯ．６ Ｊｕｎ． ２０１Ｏ
基于Ｉ２Ｃ的新型非制冷红外焦平面温度控制系统
邢彦敏，王婷婷，吕 坚，蒋亚东
（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６１００５４）
摘要：论述了非制冷红外焦平面阵列温度控制的重要性，并且简要提出温度控制原理，在此基础上提
出使用ＭＡＸ１９７８对ＴＥＣ进行闭环自动控制的方案，并使用ＤＡＣ芯片ＡＤ５６６５Ｒ作为温度参考电压 输入芯片，使用Ｉ２Ｃ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
定工作的要求。经测试验证系统温度的波动范围能够有效控制在±０．００５℃，从而为提高焦平面阵列温
度稳定性使非制冷性红外探测器适应不同的温度环境提供了一种实用方法。
关键词：定点温度控制；ＰＩＤ补偿；ＭＡＸ１９７８；１２ｃ；非制冷红外焦平面
中图分类号：ＴＮ２１６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—８８９１（２０１０）０６．０３５３ ０３
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｎｅｗ Ｉ２Ｃ．ｂａｓｅｄ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ
ｆ０ｒ Ｕｎｃｏｏｌｅｄ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｆｏｃａｌ Ｐｌａｎｅ
ＸＩＮＧ Ｙａｈ—ｍｉｎ，ＷＡＮＧ Ｔｉｎｇ—ｒｉｎｇ，ＬＶ Ｊｉａｎ，ＪＩＡＮＧ Ｙａ—ｄｏｎｇ
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ ａｎｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６ １００５４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｕｎｃｏｏｌｅｄ ｉｎｆｌａｒｅｄ ｆｏｃａｌ
红外焦平面成像技术发展现状
红外焦平面成像技术发展现状
姓名：高洁 班级：11级硕研1班 学号：S11080300007
摘要
红外焦平面列阵成像技术已经进入了成熟期。本文对几种红外焦平面列阵器件如MCT、
Insb 和QWIP 的最新进展作一评述，简要介绍其器件发展水平、技术路线和关键工艺。 简要提及一种新颖的非制冷焦平面成像技术：光学读出微光机红外接收器。
关键词：红外焦平面列阵； 碲镉汞； 锑化铟； 量子阱红外探测器
Abstract
Infrared focal plane array (IRFPA) imaging technology has been matured during the passed
decade. In this paper an overview of recent progress to several kind of IRFPA such as MCT, Insb
and QWIP is provided , focusing on new device development, technical lines and key technologies.
Also, a new type of uncooled FPA imaging technigue micro !optomechanical infrared receiver
with optical readout is briefly introduced.
Key words: IRFPA; MCT; Insb; QWIP
引言
红外探测器技术在20 世纪90 年代取得了飞速发展。红外焦平面列阵成像技术进入了成熟期。 高性能大规格焦平面列阵已正式地应用于各种重大国家安全项目中，例如弹道导弹防御计划和重要新型武器系统。 另外，新型非制冷红外焦平面技术的涌现正在促进红外技术走向第三代。美国人预言，未来几年美国红外市场将出现年均30%的连续高速增长[1]。 本文简要评述了几种红外焦平面列阵器件技术的最新进展。
红外线列探测器盲元检测和补偿算法研究
67责任编辑：王金旺
2016.5责任编辑：王金旺设计应用est MeasurementT
测试测量
引言红外成像技术作为当今比较成熟的一种成像手段，具有很多可见光成像技术不具备的特点，在我们的工业生产和日常生活中具有不可替代的作用。但由于器件制作工艺和技术本身的限制，红外成像也存在一定的缺陷，特别是探测器中存在一些响应“迟钝”的单元，我们称为盲元，这些盲元会在一定程度上影响成像质量，因此采用一定的手段找出这些盲元并对其探测出的像素点进行适当处理显得尤为重要[1]。当前比较成熟的解决途径主要有两种：第一种方法是从“根”上解决问题，即在红外探测器的生产环节做努力，通过采用更前沿的制作工艺来提高探测器的质量，尽可能不产生盲元。此种方法虽然彻底，但会耗费过高的成本，而且容易受到制作工艺的制约；第二种方法是在探测器生产之后做后期的检测，通过对探测器的成像特点进行分析，检测出盲元的位置，再进行相应的校准。1 盲元检测及补偿方法1.1 盲元的定义1． 几个基本概念（1）探测元的响应率探测元的响应率是指用单位辐射功率照射探测单元所得到的响应电压信号，其计算公式为：R(m,n)=Vs(m,n)/PVs(m,n)是指用P个单位的辐射功率照射第(m,n)个探测元所得到的输出响应，R(m,n)是指探测元响应率。（2）平均响应率探测器的输出响应总值除以像元总数即得到探测元的平均响应率。（3）探测元的噪声电压红外线列探测器盲元检测和补偿算法研究Blind pixel detection and compensation research for infrared line column probe
贾南中国人民武装警察部队学院基础部（河北 廊坊 065000）摘要：为提高红外线列探测器盲元检测精度，针对红外线列探测器的响应特点，设计了适用于本系统的盲元检测和补偿方案，根据本系统红外线列探测器的特点，提出了一种在无标定光照情况下的盲元检测方法，通过仿真认证，设计方案具有很高的盲元检测精度，能较理想地对盲元进行补偿。关键词：红外线列探测器；盲元检测；补偿算法 DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2016.4.018贾南（1987-），男，硕士，讲师，研究方向：电路系统设计。
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]。其中，单片式集成在一个硅衬底上，即读出电路和探测器都使用相同的材料，如图1所示。混成式是指红外探测器和读出电路分别选用两种材料，如红外探测器使用HgCdTe，读出电路使用Si。混成式主要分为倒装式（图2(a)）和Z平面式（图2(b)）两种。