超晶格紅外探測(cè)器

由于未來(lái)作戰(zhàn)環(huán)境復(fù)雜,紅外探測(cè)技術(shù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),而作為紅外型武器的核心——紅外探測(cè)器,正朝著高靈敏、寬譜段、高分辨率、低功耗、小型化和智能化的方向發(fā)展。通過(guò)回顧相關(guān)產(chǎn)業(yè)軍民兩用融合情況和紅外探測(cè)技術(shù)發(fā)展歷程,總結(jié)軍事發(fā)展對(duì)探測(cè)器新的要求,以確立新一代探測(cè)器發(fā)展方向。在詳細(xì)分析國(guó)外紅外探測(cè)器發(fā)展歷程和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹了國(guó)外紅外焦平面探測(cè)器的最新研制情況和成果,包括非制冷紅外探測(cè)器、制冷型紅外探測(cè)器、紅外雙色探測(cè)器等,并總結(jié)強(qiáng)調(diào)第三代紅外探測(cè)器需要在控制成本的同時(shí)不斷提高和改進(jìn)紅外焦平面探測(cè)系統(tǒng)的性能。最后概述了智能化紅外焦平面陣列的發(fā)展情況。

安東尼·羅格爾斯基(antonirogalski)教授撰寫的英文第2版《紅外探測(cè)器》(infrareddetectors)是在第1版的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重大修訂,于2011年出版。周海憲和程云芳將之翻譯成中文,機(jī)械工業(yè)出版社于2014年1月份正式出版。本書有3個(gè)鮮明特點(diǎn):第一,內(nèi)容十分豐富。本書由4個(gè)部分共23章組成,既概述了紅外探測(cè)器的發(fā)展史(從第一個(gè)紅外探測(cè)器誕生開始),又詳細(xì)介紹了各種紅外探測(cè)器的當(dāng)前狀況,同時(shí)根據(jù)相關(guān)理論預(yù)測(cè)了其性能極限;第二,內(nèi)容非常系統(tǒng)。不僅介紹了紅外探測(cè)技術(shù)的基

本發(fā)明提供一種氣動(dòng)型紅外探測(cè)器，它包括一個(gè)敏感腔和一個(gè)參考腔，它是通過(guò)測(cè)量其敏感腔的氣動(dòng)膨脹來(lái)探測(cè)紅外輻射的．其原理是，敏感腔吸收紅外輻射能量后，其溫度上升，從而發(fā)生氣動(dòng)膨脹．參考腔通過(guò)機(jī)械方法與敏感腔相連，它是用來(lái)控制敏感腔的氣動(dòng)膨脹的．這種膨脹或者用電學(xué)方法探測(cè)，或者用光學(xué)方法探測(cè)．

本發(fā)明提供一種可在保持性能的同時(shí)降低功耗的紅外探測(cè)器件。該器件由一個(gè)熱釋電元件、一個(gè)i／v轉(zhuǎn)換電路、一個(gè)電壓放大電路、一個(gè)探測(cè)電路、一個(gè)輸出電路和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源電路組成。熱釋電元件產(chǎn)生一種基于入射紅外輻射的電流信號(hào)；i／v轉(zhuǎn)換電路將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；電壓放大電路將該電壓信號(hào)中部分相關(guān)分量放大，產(chǎn)生一種分量被放大的電壓；

半導(dǎo)體基中遠(yuǎn)紅外探測(cè)器在成像、傳感、國(guó)家安全以及國(guó)防領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用背景。目前,在這個(gè)領(lǐng)域最主流的技術(shù)之一是量子阱紅外探測(cè)器(qwips)。傳統(tǒng)的量子阱紅外探測(cè)器往往存在較大的暗電流和較低的工作溫度等限制。量子級(jí)聯(lián)探測(cè)器(qcds)是一種新型的光伏型量子阱紅外探測(cè)器。其工作原理基于電子吸收光子后在量子阱的子帶間躍遷并且激發(fā)態(tài)電子通過(guò)人工設(shè)計(jì)的勢(shì)能階梯形成無(wú)需外加偏置電壓的定向輸運(yùn)。這種基于新原理的紅外探測(cè)器一經(jīng)出現(xiàn)便引起人們高度的關(guān)注并經(jīng)歷了快速的發(fā)展。文中介紹了中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體所在量子級(jí)聯(lián)探測(cè)器研究方面的最新成果。

本書系從四十年代至一九七三年的公開雜志中選擇較有代表性的資料四十三篇編篡而成。編入時(shí)并對(duì)多數(shù)文章寫了評(píng)語(yǔ),還補(bǔ)入了新發(fā)表的文獻(xiàn)資料。此書共分六大部分:一、現(xiàn)有紅外探測(cè)器特性系各類探測(cè)器性能水平的綜合介紹。二、紅外探測(cè)基礎(chǔ)介紹探測(cè)和外差探測(cè)原理、響應(yīng)率與探測(cè)度的計(jì)算以及各種噪聲。三、光子探測(cè)器介紹鉛鹽類、insb、hgcdte、pbsnte以及鍺摻汞和摻銅

美國(guó)的kolmar公司生產(chǎn)出氮冷卻的hgmnte和hgcdte探測(cè)器,由德國(guó)的vis-tek公司代理經(jīng)銷。其特點(diǎn)是帶寬大于200mhz,量子效率高于50％,光輸靈敏度約達(dá)2—12μm?？晒?yīng)價(jià)格特別優(yōu)惠的光電與光導(dǎo)探測(cè)器。其應(yīng)用范圍為溫度分布測(cè)量圖

bsa技術(shù)公司推出一種采用hgcdznte基板的紅外探測(cè)器,這種探測(cè)器可在室溫下高速工作。在高頻下使用時(shí),靈敏度比以前的制品高。備有多波長(zhǎng)式、熱電致冷式、液氮致冷式,可根據(jù)不同的用途自由選擇。各樣品的主要規(guī)格如下。r005型:光導(dǎo)電型,光譜范圍2～12μm,響應(yīng)時(shí)間<1ns,室溫工作。peml型:光電磁

本專利提供一種多元紅外探測(cè)器,該探測(cè)器的每個(gè)元件面前都有一個(gè)光導(dǎo),這種光導(dǎo)可以導(dǎo)致雷達(dá)輻射衰減。每個(gè)光導(dǎo)均由一個(gè)內(nèi)壁具有反射和導(dǎo)電功能的光導(dǎo)通道制成。這些光導(dǎo)通道做在一塊通道板上。通道表面是導(dǎo)電的,它與信號(hào)接地相連。通道板的

紅外探測(cè)器是能對(duì)外界紅外光輻射產(chǎn)生響應(yīng)的光電傳感器,是目前傳感器領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)之一。本文介紹了紅外探測(cè)器技術(shù),梳理了紅外探測(cè)器的起源與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),尤其關(guān)注非制冷紅外探測(cè)器的技術(shù)發(fā)展。

紅外探測(cè)器

紅外探測(cè)器是一門新興技術(shù),其應(yīng)用包括溫度測(cè)量、匪警/火警、機(jī)器人/工業(yè)設(shè)備、熱彈性應(yīng)力分析、醫(yī)療診斷以及包括氣體分析在內(nèi)的化學(xué)分析.主要介紹紅外探測(cè)器發(fā)展的三大趨勢(shì):熱成像、數(shù)據(jù)傳輸和激光測(cè)距.回顧這些技術(shù)可使人們了解目前的工藝水平及其發(fā)展趨勢(shì).

optek技術(shù)公司研制出op570系列的硅npn光電晶體管紅外探測(cè)器。這種探測(cè)器被封裝在0.10×0.08in的表面安裝型管殼內(nèi),并配有高性能的紅外透鏡。作為

法國(guó)ulissas公司向市場(chǎng)投放了一系列像元間距為25μm的硅紅外探測(cè)器。ul02152型探測(cè)器是一個(gè)160×120元的列陣,其熱時(shí)間常數(shù)<ms,占空因數(shù)

美國(guó)專利us7485870(2009年2月3日授權(quán))本發(fā)明提供一種氣動(dòng)型紅外探測(cè)器,它包括一個(gè)敏感腔和一個(gè)參考腔,它是通過(guò)測(cè)量其敏感腔的氣動(dòng)膨脹來(lái)探測(cè)紅外輻射的。其原理是,敏感腔吸收紅外輻射能量后,其溫度上升,從而發(fā)生氣動(dòng)膨脹。參考腔通過(guò)機(jī)械方法與敏感腔相連,它是用來(lái)控制敏感腔的氣動(dòng)膨脹的。這種膨脹或者用電學(xué)方法探測(cè),或者用光學(xué)方法探測(cè)。本專利說(shuō)明書共33頁(yè),其中有23張插圖。

本文簡(jiǎn)要介紹了多量子阱探測(cè)器、熱電探測(cè)器、混合型及單片型圖象傳感器等紅外探測(cè)器的研究近況,并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行評(píng)述。

日本hamamatsu光子學(xué)公司生產(chǎn)出各種各樣的高性能紅外探測(cè)器,它們的響應(yīng)光譜包括20μm以上的長(zhǎng)波紅外,其截止頻率高達(dá)2ghz。

紅外探測(cè)器

紅外探測(cè)器分類及應(yīng)用 紅外探測(cè)器是能對(duì)外界紅外光輻射產(chǎn)生響應(yīng)的光電傳感器，是目前傳感器 領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)之一。利用它制成的探測(cè)器是軍事、氣象、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué) 等方面需要的設(shè)備，它涉及物理、材料等基礎(chǔ)科學(xué)和光學(xué)、機(jī)械、微電子和計(jì) 算機(jī)等多學(xué)科領(lǐng)域的綜合科學(xué)技術(shù)。 按照工作機(jī)理分類： 熱探測(cè)器和光子探測(cè)器的分類和特點(diǎn) ·光子探測(cè)器：光子探測(cè)器的工作機(jī)理是利用入射光輻射的光子流與探測(cè)器材料 中的電子互相作用，從而改變電子的能量狀態(tài)，引起各種電學(xué)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象 稱為光子效應(yīng)。光子探測(cè)器有內(nèi)光電和外光電探測(cè)器兩種，后者又分為光電 導(dǎo)，光生伏特，光電發(fā)射型，光磁電型等四種。 ·熱探測(cè)器：紅外熱探測(cè)器的工作原理是利用輻射熱效應(yīng)。探測(cè)器件接收輻射能 量后引起溫度升高，再由接觸型測(cè)溫元件測(cè)量溫度改變量，從而輸出點(diǎn)型號(hào)。 熱探測(cè)器主要有四類：熱電堆，熱釋電型，和氣體型。 光子探測(cè)器和熱探測(cè)器的分類和

主動(dòng)/被動(dòng)紅外探測(cè)器 系統(tǒng)的基本組成紅外線報(bào)警器是利用紅外線的輻射和接收技校構(gòu)成的報(bào)警 裝置。根據(jù)工作原理，又可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種類型。 （1）主動(dòng)式紅外探測(cè)器 主動(dòng)式紅外探測(cè)器是由收、發(fā)裝置兩部分組成。發(fā)射裝置向裝在幾米甚至于 幾百米遠(yuǎn)的接收裝置輻射一束紅外線，當(dāng)被遮斷時(shí)，接收裝置即發(fā)出報(bào)警信號(hào)， 因此，它也是阻擋式報(bào)警器，或稱對(duì)射式探測(cè)器。通常，發(fā)射裝置由多諧振蕩器、 波形變換電路、紅外發(fā)光管及光學(xué)透鏡等組成。振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)波形變 換及放大后控制紅外發(fā)光管產(chǎn)生紅外脈沖光線，通過(guò)聚焦透鏡將紅外光變?yōu)檩^細(xì) 的紅外光束，射向接收端。 接收裝置由光學(xué)透鏡、紅外光電管、放大整形電路、功率驅(qū)動(dòng)器及執(zhí)行機(jī)構(gòu) 等組成。光電管將接收到的紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)整形放大后推動(dòng)執(zhí)行機(jī) 構(gòu)啟動(dòng)報(bào)警設(shè)備。主動(dòng)式紅外報(bào)警器有較遠(yuǎn)的傳輸距離，因紅外線屬于非可見光 源，入侵

異質(zhì)結(jié)光敏晶體管(hpt)是一種具有內(nèi)部電流增益的光電探測(cè)器,且與異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(hbt)的制作工藝完全兼容。利用超高真空化學(xué)氣相淀積(uhv/cvd)方法在hbt晶體管的基區(qū)和集電區(qū)間加入多層ge量子點(diǎn)材料作為光吸收區(qū)。tem和dcxrd測(cè)試結(jié)果表明,生長(zhǎng)的多層ge量子點(diǎn)材料具有良好的晶體質(zhì)量。為了提高h(yuǎn)pt的發(fā)射極注入效率,采用高摻雜多晶硅作為發(fā)射極,并制作出兩端hpt型ge量子點(diǎn)探測(cè)器。室溫條件下的測(cè)試結(jié)果表明,hpt型量子點(diǎn)探測(cè)器具有低的暗電流密度和高的反向擊穿電壓。-8v偏壓下,hpt型量子點(diǎn)探測(cè)器在1.31μm和1.55μm處的響應(yīng)度分別為4.47ma/w和0.11ma/w。與縱向pin結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)探測(cè)器相比,hpt型量子點(diǎn)探測(cè)器在1.31μm和1.55μm處的響應(yīng)度分別提高了104倍和78倍。

紅外探測(cè)器是紅外成像技術(shù)的核心,直接影響著紅外成像系統(tǒng)的性能。在分析目標(biāo)成像尺寸的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析光學(xué)彌散、探測(cè)器噪聲、成像陣列盲元等的形成機(jī)理,并進(jìn)行建模和仿真,最后將這些模型依次疊加。采用此方法得到的仿真圖像充分考慮了探測(cè)器各種效應(yīng)的影響,提高了仿真圖像的真實(shí)性與逼真度,可為紅外成像系統(tǒng)的研制及目標(biāo)檢測(cè)識(shí)別算法提供測(cè)試場(chǎng)景與依據(jù)。