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军用工程化微型分置式焦平面杜瓦的研制

红外技术 2006年第1期28卷 59-62页

作者：朱颖峰肖徽山陶雁明卢云鹏昆明物理研究所云南昆明650223

详细介绍用于封装288×4、288×1长波红外HgCdTe焦平面探测器芯片和256×256中波红外 PtSi焦平面探测器芯片的分置式焦平面杜瓦的研制情况。该型号产品实现了工程化、实用化、具有良好通用性、可生产性和可扩展能力,具有自主知识产权,... 详细信息

详细介绍用于封装288×4、288×1长波红外HgCdTe焦平面探测器芯片和256×256中波红外 PtSi焦平面探测器芯片的分置式焦平面杜瓦的研制情况。该型号产品实现了工程化、实用化、具有良好通用性、可生产性和可扩展能力,具有自主知识产权,产品各项技术指标达到了国际先进水平。

关键词：分置式焦平面杜瓦真空寿命红外焦平面探测器

长波QWIP-LED量子阱红外探测器杜瓦研制

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激光与红外 2020年第7期50卷 846-850页

作者：陈俊林王小坤曾智江孙闻张冬冬甄红楼李雪中国科学院上海技术物理研究所传感技术国家重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外探测与成像技术重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083

在用于封装长波QWIP-LED量子阱探测器的杜瓦研制中,详细阐明了一种用于封装长波QWIP-LED量子阱红外探测器的结构,结构采用侧罩式设计,光信号从红外窗口进入,近红外窗口透出,提出了一种探测器胶接在管座上,管座整体再螺接在冷头的方法,... 详细信息

在用于封装长波QWIP-LED量子阱探测器的杜瓦研制中,详细阐明了一种用于封装长波QWIP-LED量子阱红外探测器的结构,结构采用侧罩式设计,光信号从红外窗口进入,近红外窗口透出,提出了一种探测器胶接在管座上,管座整体再螺接在冷头的方法,提高探测器的互换性,通过热适配设计,降低低温应力对探测器影响,选择低冷损的TC4材料,降低杜瓦漏热,基本解决了长波QWIP-LED量子阱探测器杜瓦组件的关键技术,性能指标达标,成像效果良好,达到工程封装要求。

关键词：红外焦平面探测器杜瓦组件 QWIP-LED 红外上转换

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12.5μm长线列碲镉汞焦平面杜瓦组件

激光与红外 2012年第4期42卷 389-392页

作者：夏王王小坤林春曹妩媚孙闻郝振怡李言谨丁瑞军中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院研究生院北京100039

256×2碲镉汞焦平面模块由2个256×1元芯片和2个光伏信号硅读出电路模块平行对称组成,并分别与2个不同波段的微型滤光片以架桥式结构直接耦合后封装在全金属微型杜瓦内,形成了长波256×2长线列碲镉汞红外探测器件组件。基本解决了256×... 详细信息

256×2碲镉汞焦平面模块由2个256×1元芯片和2个光伏信号硅读出电路模块平行对称组成,并分别与2个不同波段的微型滤光片以架桥式结构直接耦合后封装在全金属微型杜瓦内,形成了长波256×2长线列碲镉汞红外探测器件组件。基本解决了256×2焦平面杜瓦组件的关键技术,即高精度的组装技术、器件在冷平台上的热失配设计技术和高可靠性封装技术。对抑制杂散光、降低背景辐射、提高组件的可靠性等方面采取了一系列措施,使研制的碲镉汞焦平面器件获得了良好的性能,并进行了一系列空间适应性实验,实验前后的组件性能未发生明显变化,满足工程化应用的要求。

关键词：长波红外焦平面探测器碲镉汞杜瓦组件

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利用傅里叶变换测量红外焦平面器件响应光谱

激光与红外 2016年第2期46卷 200-203页

作者：王溪林春林加木赖嘉毅丁瑞军何力中国科学院上海技术物理所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

利用傅里叶变换测量光谱的方法具有大通量、高信噪比的优势,在红外测试领域具有重要的应用价值。利用步进扫描和时间分辨的方法,可以同步傅里叶变换红外光谱仪动镜移动和焦平面器件的输出,获得高质量的干涉图,从而计算得到器件的响应光... 详细信息

利用傅里叶变换测量光谱的方法具有大通量、高信噪比的优势,在红外测试领域具有重要的应用价值。利用步进扫描和时间分辨的方法,可以同步傅里叶变换红外光谱仪动镜移动和焦平面器件的输出,获得高质量的干涉图,从而计算得到器件的响应光谱。在本系统测量范围400~10000 cm-1内,所得光谱的分辨率可以达到4 cm-1。

关键词：傅里叶变换红外光谱红外焦平面探测器步进扫描

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“高分四号”卫星凝视相机脉冲管制冷机

航天返回与遥感 2016年第4期37卷 66-71页

作者：蔡京辉赵密广洪国同中国科学院理化技术研究所北京100190

"高分四号"卫星凝视相机采用国产长寿命脉冲管制冷机冷却红外焦平面探测器,是中国长寿命脉冲管制冷机首次在轨业务应用。文章介绍了该长寿命脉冲管制冷机的特点、主要技术指标、可靠性控制措施,同时介绍了中国科学院理化技术研究所基于... 详细信息

"高分四号"卫星凝视相机采用国产长寿命脉冲管制冷机冷却红外焦平面探测器,是中国长寿命脉冲管制冷机首次在轨业务应用。文章介绍了该长寿命脉冲管制冷机的特点、主要技术指标、可靠性控制措施,同时介绍了中国科学院理化技术研究所基于"高分四号"卫星凝视相机脉冲管制冷机研制的新一代脉冲管制冷机的情况。"高分四号"卫星上的脉冲管制冷机采用理化所独立研制的高效率压缩机。该压缩机采用永磁电机动圈结构、板弹簧支撑,电机中永磁场最高磁场强度达到1.1T。脉冲管冷指采用同轴布置。整机制冷性能为3W/80K,最大输入功率小于80W,整机质量小于6kg。脉冲管制冷机已在轨连续开机超过半年,性能未见衰减。

关键词：压缩机脉冲管制冷机红外焦平面探测器 “高分四号”卫星

改进型自适应分段的红外焦平面非均匀校正方法

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红外技术 2017年第3期39卷 209-213页

作者：崔坤陈凡胜苏晓锋唐玉俊刘炎中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室上海200083

制冷型红外焦平面探测器的响应非均匀性对其定量化应用产生很多不利影响。本文在对红外焦平面探测器像元响应特性深入研究的基础上,提出了一种的改进型自适应分段的红外焦平面非均匀校正算法。该方法主要在前人研究的基础上给出校正效... 详细信息

制冷型红外焦平面探测器的响应非均匀性对其定量化应用产生很多不利影响。本文在对红外焦平面探测器像元响应特性深入研究的基础上,提出了一种的改进型自适应分段的红外焦平面非均匀校正算法。该方法主要在前人研究的基础上给出校正效果与分段校正阈值选择之间的定量化关系,从而降低了分段校正时阈值选择的盲目性。另外,该方法采用归一化直线作为校正的目标曲线,而非传统方法中采用分段目标曲线。文中首先分析了线性校正误差的来源,然后给出校正效果与分段阈值之间的定量化关系,最后给出校正方法的原理和步骤。在校正效果评价方面,本文使用局部非均匀性(LNU)来评价校正后的效果,该方法相对于传统的评价方法,更能体现校正后残差的局部特性。实验表明,相对于传统的多点校正法,该方法使用较少的参数量获得更好的校正效果,并且易于工程实现。

关键词：红外焦平面探测器非均匀校正自适应分段局部非均匀性

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低噪声红外成像与超分辨率重建技术研究

低噪声红外成像与超分辨率重建技术研究

作者：林晓君中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)

学位级别：硕士

由于红外成像技术的长足进步,其在监控、医学以及遥感等方面得到了普遍的应用。由于硬件系统及应用环境等因素的影响,获取的红外图像常常会出现边缘模糊,噪声大,分辨率低的问题。以降低红外成像电路噪声、校正图像的非均匀性为目的,本... 详细信息

由于红外成像技术的长足进步,其在监控、医学以及遥感等方面得到了普遍的应用。由于硬件系统及应用环境等因素的影响,获取的红外图像常常会出现边缘模糊,噪声大,分辨率低的问题。以降低红外成像电路噪声、校正图像的非均匀性为目的,本文基于FPGA进行了电路的总体设计,通过对成像电路设置偏置电压、对红外焦平面探测器进行温控、电路板精密设计以及缩短引线等手段来降低电路噪声,通过综合应用最小均方（LMS）自适应算法与两点温度定标方法来校正成像结果的非均匀性。通过硬件系统的调试,成像结果良好,同时通过非均匀性校正算法的仿真,结果表明,红外图像的平均剩余非均匀性降低了21%5%,PSNR相对提高了3.3～3.9dB,通过对探测器各项参数的测量,证明成像系统满足设计要求,噪声等效温差（NETD）为55mK。为了得到高分辨率的红外图像,通过对超分辨率图像重建算法的研究,基于POCS算法,提出了一种改进的算法,在图像重建的过程中,先对序列中的每一幅低分辨率图像进行最小二乘优化和拉普拉斯增强,不仅对噪声进行了预处理,同时增强了图像的边缘细节;图像配准过程中,加入控制参数控制算法的收敛速度,加入阈值提高配准稳定性;在图像参考帧修正过程中,加入加权的PSF对图像的边缘像素进行不同程度的修正。通过仿真实验,证明改进的算法配准精度在0.1个像素内,同时重建图像的峰值信噪比（PSNR）对比传统算法提高了6～10dB,运行速度提高了2s;通过对实测序列低分辨率图像的重建实验,重建图像清晰,PSNR相对提高了5～6dB,运行速度提高了2～3s。

关键词：红外成像 FPGA 红外焦平面探测器超分辨率 POCS

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快速制冷型红外焦平面成像制导系统设计

红外与毫米波学报 2016年第3期35卷 310-316页

作者：牟宏山陈静乔育花华北光电技术研究所北京100015

红外焦平面成像技术是一种通过摄取景物热辐射分布,并将其转换为人眼可见图像的技术,广泛应用于侦察、制导、空间探测等方面.针对红外制导小体积、快速启动的应用要求,设计了快速启动红外焦平面成像制导系统.对应用于系统的折反式红外... 详细信息

红外焦平面成像技术是一种通过摄取景物热辐射分布,并将其转换为人眼可见图像的技术,广泛应用于侦察、制导、空间探测等方面.针对红外制导小体积、快速启动的应用要求,设计了快速启动红外焦平面成像制导系统.对应用于系统的折反式红外镜头、快速启动型红外焦平面探测器、低噪声成像电路等进行了设计,设计结果满足制导条件下的红外成像要求.

关键词：红外成像制导红外焦平面探测器快速制冷J-T制冷器

GaAs/AlGaAs双波段量子阱红外探测器关键工艺研究

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GaAs/AlGaAs双波段量子阱红外探测器关键工艺研究

作者：孙丽媛北京工业大学

学位级别：硕士

作为第三代红外焦平面器件的突出代表，由响应两个不同波段的光电二极管在探测芯片纵向上叠加的红外双色探测器，具有高度集成、高可靠、超高速和小型化等特点，从对目标单一的探测功能扩展到对目标的认识，进而最终实现对目标快速识别... 详细信息

作为第三代红外焦平面器件的突出代表，由响应两个不同波段的光电二极管在探测芯片纵向上叠加的红外双色探测器，具有高度集成、高可靠、超高速和小型化等特点，从对目标单一的探测功能扩展到对目标的认识，进而最终实现对目标快速识别。这类双色红外焦平面探测器器件的实现是技术上的难点，明显不同于常规的微电子加工和微机械加工。双色探测器的器件结构的制作需要进行微台面光刻及刻蚀工艺来完成，而大面阵多像元的制备需要进行微台面列阵的隔离。本文的研究依托于半导体所的GaAs/AlGaAs系双色量子阱红外焦平面探测器项目，主要负责其中的工艺实现部分。在本研究中，针对芯片的制作进行了关键工艺的研究，主要包括微台面ICP刻蚀、湿法腐蚀及微台面光刻工艺的研究。最终得到了适用于该类芯片制备的刻蚀速率适当、选择比较高、刻蚀侧壁形貌良好的ICP刻蚀参数。通过优化后的光刻工艺得到了表面形貌良好的图形，并将光刻工艺的优化方法应用到金属电极图形的制作中，满足了深沟槽底部制备图形的要求。主要的创新性成果如下：（1）对沟槽深度不同时微台面表面光刻胶涂覆过程进行数值描述，得到了光刻胶沉积厚度与表面轮廓函数、沉积速度之间的关系，进而解释了不同沟槽深度下光刻胶沉积厚度变化的问题。根据Beer定律中对薄光刻胶光吸收系数α的描述，解释了使用平面图形光刻工艺参数制作图形时深沟槽底部曝光不足的现象。同时，根据不同曝光时间下特定厚度的光刻胶光强透过率实验对初始工艺参数进行优化，将其应用到微台面光刻工艺中。再次优化该光刻工艺并应用到金属电极图形制备工艺中，保持了金属电极图形的完整性，为金属爬坡工艺打下了良好的基础。（2）研究了光刻胶厚度对侧壁倾角影响在微台面图形刻蚀中的尺寸效应，提出了关于刻蚀机理的尺寸增益现象及可能发生的刻蚀离子的散射模型，解释了光刻胶厚度较大时微台面图形侧壁倾角变化明显的现象。在此基础上，研究了ICP刻蚀参数对GaAs样品刻蚀后侧壁倾角的变化的影响，通过ICP刻蚀过程中的化学、物理反应过程来解释这一变化。在上述研究的基础上，进行多次ICP刻蚀实验找到了满足芯片刻蚀要求的ICP刻蚀参数，并将其应用到芯片制备中，得到了良好的重复性及良好的侧壁形貌。

关键词： GaAs/AlGaAs 红外焦平面探测器 ICP刻蚀光刻微台面