焦平面

摘要： 红外地球敏感器作为检测地球矢量方位角的一种光学敏感器,是卫星实现姿态测量和控制的重要仪器.针对低轨道卫星(300~1600 km)应用需求,设计了一种面阵三视场静态红外地球敏感器,使用3个面阵红外探测器实现对三段地球红外辐射圈的位置测量,采用单片机80C32+FPGA的低成本、低功耗、小型化的设计方案,通过计算地球边缘的空间向量获得地心矢量.实验结果表明,姿态角随机误差标准差小于0.06°.

摘要： 航空红外光电遥感技术具有可全天时工作、机动灵活、空间分辨率高等不可替代的优势,是遥感科学、国土监测、国防应用等领域的重要手段。发展航空红外光电遥感技术对我国的经济发展和国防建设至关重要。近年来,航空红外光电遥感技术发展很快,在高光谱分辨率红外成像和高空间分辨率红外成像方面取得了重大突破。高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率、高辐射分辨率是红外光电仪器发展的重要方向,本文在介绍国际最新进展的同时,给出了上海技术物理研究所航空遥感团队在全谱段高光谱、面阵扫描成像两个方面的重要技术突破,成功应用于土地分类、核电站温排水监测等方面,展示了最新成果。

摘要： 围绕新一代遥感探测仪器应用需求,中国科学院上海技术物理研究所在短波红外InGaAs焦平面探测器领域取得了一系列进展。通过低缺陷外延材料、焦平面芯片制备工艺和低噪声读出电路技术研究,研制实现了最大规模达2560×2048元的10μm中心距1~1.7μm InGaAs焦平面探测器,峰值探测率优于1.0×10^(13)cmHz^(1/2)/W,有效像素率达到99.7%;研制实现了1280×1024元15μm中心距的1~2.5μm延伸波长探测器,峰值探测率优于5.0×10^(11)cmHz^(1/2)/W;发展了新体制新结构器件,研制了单片集成4向偏振功能的160×128元偏振焦平面探测器,消光比优于37:1;研制了64×64元盖革雪崩焦平面探测器,时间分辨率达到0.8 ns。

摘要： 超晶格材料已经成为了第三代红外焦平面探测器的优选材料。双波段红外探测器能够通过对比两个波段内的光谱信息差异,对复杂的背景进行抑制,提高探测效果,在需求中尤为重要。本文开展了InAs/InAsSb超晶格中/中双色焦平面探测器设计及制备技术研究,从器件设计、材料外延、芯片加工等方面展开研究,制备了中心距30μm的320×256 InAs/InAsSb二类超晶格中/中波双色焦平面探测器。器件短中波峰值探测率达到7.2×10^(11)cm·Hz^(1/2)W^(-1),中波峰值探测率为6.7×10^(11)cm·Hz^(1/2)W^(-1),短中波有效像元率为99.51%,中波为99.13%,获得了高质量的成像效果,实现中中双色探测。

摘要： 提出一种基于InGaAs焦平面器件的空间高速捕跟成像组件设计方法,阐述了系统工作原理及主要模块实现方式,分析了测试方法和验证结果.方案以InGaAs焦平面器件为核心,采用主控FPGA控制工作模式及交互通信、4路图像信号经前置单端电流驱动以及差分功率放大和AD转换后输入主控FPGA进行图像信号处理输出.针对空间环境特点,通过器件选用、电路优化、抗单粒子设计等防护措施进行了系统加固.基于刷新重构FP-GA设计了具备灵活在轨图像校正补偿、系统优化重构,主控FPGA程序定时刷新的功能模块.实现产品具有全幅高帧频6 kfps输出、-85 dBm像元灵敏度、69 dB宽动态范围的性能,具备低延迟高帧频快速图像处理的特性,可满足空间多轨道激光通信捕获跟踪及短波红外遥感成像需求.

摘要： 近几年,二类超晶格红外探测器在材料生长、器件结构设计、器件制备上经历了快速的发展,使得二类超晶格成为除碲镉汞外最受关注的红外探测器材料.本文简要介绍了二类超晶格的优势,总结了国际上二类超晶格红外探测器研究进展,回顾了二类超晶格红外探测器的技术发展历程,并分析了国内二类超晶格材料与器件中存在的技术问题.

摘要： 锑化物的研究开始于20世纪50年代,70年代随着超晶格概念及后来能带工程的出现,锑化物在红外探测领域的潜力逐渐显露.基于现实的需求,锑化物材料的生长外延及工艺处理技术取得了快速进步,这也得益于之前对Ⅲ-Ⅴ族材料的大量研究.Ⅱ类超晶格(T2SL)的发展主要源于两个主要原因:首先相对于HgCdTe材料,Ⅱ类超晶格具有低成本、可重复性、可操作性、高均匀性等优势,尤其在长波红外及以上波段,Ⅱ类超晶格相对于HgCdTe的优势更明显.其次与HgCdTe材料相比,Ⅱ类超晶格具有很低的俄歇复合概率,这意味着Ⅱ类超晶格红外探测器具有比HgCdTe探测器更低的暗电流或更高的工作温度,提高长波焦平面的工作温度对于降低成像系统的功耗、尺寸及重量至关重要.另外,大气窗口在8–14μm有最高的透射率,同时温度为室温(300 K)的物体所发射的红外辐射波长大约为10μm.因此,长波红外探测对于InAs/GaSbⅡ类超晶格极具价值.理论上Ⅱ类超晶格红外探测器在等效截止波长下能提供同等或超越HgCdTe探测器的性能.但由于Ⅱ类超晶格材料在少子寿命上与HgCdTe存在很大差距,导致Ⅱ类超晶格探测器在耗尽区有很高的产生复合电流.为了抑制产生复合电流及其他机制暗电流,提出了各种结构并应用于Ⅱ类超晶红外探测器上,如PπMN结构、CBIRD以及单极势垒型等,极大地降低了长波器件的暗电流,同时增加了器件阻抗及探测率.此外,InAs/InAsSb超晶格的提出,避免了由Ga在禁带引入复合中心,有效地提高了少子寿命.随着Ⅱ类超晶格技术及理论的不断完善,锑化物超晶格长波焦平面在可操作性、均匀性、稳定性、可扩展性上的优势将更为明显.

摘要： 针对近场目标高分辨力成像,基于220～325 GHz频段的近场雷达收发模块,在相同测量条件下,分别采用合成孔径雷达成像以及焦平面成像.对比合成孔径成像算法以及焦平面测量法的优劣,获得详细的测量参数以及成像效果对比,用于太赫兹近场成像分辨力的提高.

摘要： 正在建设中的薇拉·库珀·鲁宾天文台的核心部件LSST相机拍摄了首张测试照片,创下了有史以来数码相机单次成像像素最高的纪录——32亿像素。拍摄所用的成像传感器办公楼列日后将构成鲁宾天文台数码相机的焦平面,整体结构与一辆SUV差不多大。

摘要： 随着GaN基紫外材料的成熟,GaN基紫外探测器迅速发展,半导体紫外探测技术成为继红外和激光探测技术后发展起来的又一新型光电探测技术.GaN基紫外探测器以其固有的量子效率高、可靠性高、使用方便等特点,将在紫外探测、预警、天际及地空通信和紫外弱光成像系统等领域发挥重要作用.读出电路作为紫外焦平面信号调理与输出部分对紫外焦平面组件性能起至关重要的作用.封装是通用传感器组件应用前的一道重要工序,合理的封装结构对组件及系统是必要的.本文描述了128×128元紫外焦平面读出电路与封装的设计过程,用Cadence与Hspice软件仿真分析了3×3元读出电路的工作点以及封装要考虑的热耗散问题,最后给出了读出电路的工作点与合理封装形式的建议.文中提到的128×128元50 μm×50 μm紫外读出电路已设计完成并采用Charter线宽为0.35 μn的2P4MCMOS工艺流片.

摘要： 在国防、民用、科学和商业空间的基础项目中,多光谱以及超光谱成像传感器得到了越来越多的应用.短波红外是成像光谱仪的重要覆盖波段.而研究和发展最新的从可见光到长波红外的焦平面技术,需要对系统需求有深入的理解,并根据这些需求选择相应的探测器规格.在焦平面系统中,信噪比是设计的一项重要指标.正确计算信噪比可以检验设计的正确性,衡量设计系统的整体性能,并对系统中器件和规格的选择做出指导.本文介绍了两种对短波探测器系统的信噪比计算方法,并对其进行了分析比较.最后,分别使用两种方法对一个实例进行信噪比计算,并将结果进行了比较.

摘要： In1-xGaxAs是一种Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体合金材料,其光谱响应截止波长可随合金组分X值的不同在0.87μm(GaAs)至3.5μm(InAs)范围内变化.随着InGaAs材料在光通讯领域的广泛应用,及可在常温下工作的特点,促使其在焦平面成像领域的研究快速升温,形成热点.国际市场已有商业化产品,应用涉及民用、军用、航空、空间遥感等领域.在介绍In1-xGaAs短波红外(SWIR)焦平面(FPA)探测器的主要特性及研制进展的基础上,重点介绍了国际上在InGaAs光谱响应范围向可见光扩展的研究动向.

摘要： 无源焦平面成像雷达系统工作在8mm波段。该系统包括接收传感器矩阵(装置在准光学天线焦面上)、扫描机械设备和个人计算机处理器，可在3s内在控制器屏幕上显像，空间扫描角呈150°×16°。

摘要： 红外探测器的像元数增多,尺寸增大容易引发探测器-杜瓦失配问题,无杜瓦制冷作为避免该问题的一个可行手段,其特性规律值得深入研究.为此本文分别对有杜瓦、无杜瓦且冷屏外无遮挡和无杜瓦但冷屏外有遮挡这三种不同的焦平面组件结构,通过求解能量方程和辐射传递方程的耦合方程组来获得不同表面发射率和环境温度下焦面制冷组件所需的制冷量、焦面温度和温度均匀性,着重分析了通过冷屏内壁和探测器所在基板表面的漏热.研究表明:探测器组件外包多层和添加冷隔板能有效的取代杜瓦在隔热上的作用.此时随着表面发射率升高,探测器所在基板表面的漏热量将逐渐在辐射漏热中起主导作用.本研究有助于拓展无杜瓦组件结构在探测器制冷领域的应用.

摘要： 在几何光学的物理实验中，凸透镜焦平面上的物体无法在透镜后面直接成像。但实验中却发现了“异常”现象。当用镂空的物屏作为物体，放在透镜焦平面上，接收屏上有镂空物屏的“像”，并且由于接收像屏位置不同，有正、倒立和放大、缩小的“像”，这似乎与之前理论矛盾。通过多次实验，如改用毫米尺代替物屏，去掉镂空物屏等，对实验进行不停地变换和研究，一步步地证明这并不是真正意义上的“像”，只是光源通过物屏镂空部分的光斑。并且根据几何光学光路图解释了像为何正倒立和放大缩小的原因。

摘要： 本文简要报道昆明物理研究所锑化铟体晶材料、弹用锑化铟红外探测器组件和320×256锑化铟焦平面器件的最新进展.

摘要： 本发明提供了一种红外焦平面芯片，包括衬底、红外敏感层、于衬底上设置的读出电路以及连接红外敏感层的互连金属，于红外敏感层的n型区设抗反膜，红外敏感层的p型区具有不透红外光的金属层，金属层通过引线与公共电极地连接。还提供一种红外焦平面探测器。还提供一种红外焦平面芯片的制备方法。本发明可降低中心像素和边缘像素Gpol工作点之间的电压偏差，进而提高了探测器边缘像素的成像质量。另外采用p型区生长等电位的金属，实现相同的等电位功效，避免了正面等电位加工工艺受限于平面结的局限性，和小像元芯片加工时等电位金属和像元间短路而失效的风险，可实现光增强电信号，减小光串音的效果，避免挡光而降低探测器灵敏度。

摘要： 本发明公开了一种数制备红外焦平面读出电路的方法及红外焦平面读出电路，本发明通过采用高线性度数模转换器以及两级量化完成像素级AD转化，并与TDI技术相结合，以实现超大电荷处理能力、高灵敏度、高集成度的红外焦平面探测器读出电路设计，从而有效解决了现有技术中TDI型红外焦平面数字化读出电路不能很好的进行降噪的问题。

摘要： 本发明公开一种焦平面芯片介质膜剥离装置，剥离腔的内腔中设置用于固定芯片的承托板，承托板上设置落料孔；剥离腔内用于盛放剥离溶液；剥离腔的上盖上正对芯片的位置设置剥离进气管，剥离进气管用于竖向正对芯片的上表面吹气，剥离进气管的气流带动剥离溶液流动，剥离溶液流动对芯片的上表面产生冲击，气流和溶液流动的双重作用对芯片表面起到冲刷的效果，将金属膜层快速去除，气体从剥离腔上开设的排气孔中排出，整个过程不需要借助人力，一次性可去除多个芯片表面的金属膜层，提升工艺效率，溶液流动和气流冲刷还可避免芯片表面划伤。本发明的焦平面芯片介质膜剥离方法利用上述装置去除芯片表面的金属膜层，能够实现相同的技术效果。

摘要： 本发明的焦平面定位方法、处理装置、焦平面定位系统及存储介质，通过获取位于场景上方的至少一个深度相机以采集该场景的第一深度图像，从中截取符合行人头部高度的第二深度图像；对第二深度图像检测其中的各个行人头部；定位第二深度图像中的行人头部上参考点的图像坐标，并利用深度相机的内、外参数映射为世界坐标；利用前置相机的外参来映射该参考点的世界坐标为其相机坐标系下坐标，得到参考点所在的第一焦平面的深度数据；获取参考点至人脸所在第二焦平面的间距，偏移间距得到人脸所在的第二焦平面；将前置相机重聚焦于第二焦平面，以得到对应的人脸图像；本发明可以实现同一图像中对不同深度人脸的精准对焦提取。

摘要： 焦平面快门(1)具有形成有开口(101)的底板(100)、使开口开闭的前叶片(200)和后叶片(300)、前叶片驱动部、后叶片驱动部、蓄力部、制动构件(161)及制动驱动部(165)。前叶片驱动部具有：第一前叶片驱动构件(122)，借助第一施力构件的第一作用力驱动前叶片；第二前叶片驱动构件(123)，借助第二施力构件(124)的第二作用力驱动前叶片。后叶片驱动部具有借助第三施力构件的第三作用力驱动后叶片的后叶片驱动构件(132)。蓄力部对第二施力构件赋予第二作用力，对第三施力构件赋予第三作用力。制动构件借助与摩擦构件之间的摩擦对前叶片进行制动，制动驱动部与前叶片驱动部、后叶片驱动部和蓄力部之间相独立，将制动构件移动至对前叶片进行制动的位置。

摘要： 焦平面芯片及其制备方法、制冷光子型焦平面红外探测器。本发明涉及一种集成式偏振制冷光子型焦平面芯片，包括读出电路、填充层、光敏层和偏振光栅，填充层包括延伸至光敏层侧方的延伸区，延伸区上具有第一对位游标，基于第一对位游标与偏振光栅上的第二对位游标的对准完成偏振光栅与光敏像元结构之间的对位。相应地还提供一种集成式偏振制冷光子型焦平面芯片的制备方法及配置有上述焦平面芯片的制冷光子型焦平面红外探测器。本发明通过在填充层上形成的第一对位游标与偏振光栅上的第二对位游标对位，能显著地提高偏振光栅与红外焦平面之间的对位精度，相比于传统的电路端游标对位方式，能避免偏振光栅与电路端二次对准带来的精度误差，而且能减少由于大高度景深带来的对位误差。

摘要： 本发明涉及一种InSb焦平面探测器的制作方法和InSb焦平面探测器，所述方法包括：将InSb探测器芯片的背面减薄至预设透镜设计厚度，对所述InSb探测器芯片的背面进行表面处理；蚀刻所述InSb探测器芯片的背面形成凹透镜和凸透镜；在所述凹透镜和凸透镜远离所述InSb探测器芯片的一侧设置反射膜形成微透镜阵列，制作效率高，与探测器材料耦合应力小，耦合精度高，且同时设置有凹透镜和凸透镜，使得微透镜阵列整体填充率较高。

摘要： 本发明提供了一种红外焦平面芯片，包括衬底、红外敏感层、于衬底上设置的读出电路以及连接红外敏感层的互连金属，于红外敏感层的n型区设抗反膜，红外敏感层的p型区具有不透红外光的金属层，金属层通过引线与公共电极地连接。还提供一种红外焦平面探测器。还提供一种红外焦平面芯片的制备方法。本发明可降低中心像素和边缘像素Gpol工作点之间的电压偏差，进而提高了探测器边缘像素的成像质量。另外采用p型区生长等电位的金属，实现相同的等电位功效，避免了正面等电位加工工艺受限于平面结的局限性，和小像元芯片加工时等电位金属和像元间短路而失效的风险，可实现光增强电信号，减小光串音的效果，避免挡光而降低探测器灵敏度。

摘要： 本发明提供了一种GaSb焦平面红外探测器的制备方法及GaSb焦平面红外探测器，其中，该制备方法包括：在GaSb衬底上光刻制备对准标记，得到带有对准标记的GaSb衬底；在带有对准标记的GaSb衬底表面光刻制备焦平面阵列，并曝露焦平面阵列像元区域，并对像元区域进行掺杂；在像元区域及GaSb衬底上分别制备欧姆接触电极，并制备与欧姆接触电极发生互联的铟柱；将带有铟柱的GaSb衬底与读出电路实现电性连接，制备得到GaSb焦平面红外探测器。

摘要： 本发明公开一种焦平面芯片介质膜剥离装置，剥离腔的内腔中设置用于固定芯片的承托板，承托板上设置落料孔；剥离腔内用于盛放剥离溶液；剥离腔的上盖上正对芯片的位置设置剥离进气管，剥离进气管用于竖向正对芯片的上表面吹气，剥离进气管的气流带动剥离溶液流动，剥离溶液流动对芯片的上表面产生冲击，气流和溶液流动的双重作用对芯片表面起到冲刷的效果，将金属膜层快速去除，气体从剥离腔上开设的排气孔中排出，整个过程不需要借助人力，一次性可去除多个芯片表面的金属膜层，提升工艺效率，溶液流动和气流冲刷还可避免芯片表面划伤。本发明的焦平面芯片介质膜剥离方法利用上述装置去除芯片表面的金属膜层，能够实现相同的技术效果。