基于热释电探测器的重频脉冲激光诊断(英文)

以热释电探测器的工作原理为基础,研究了热释电探测器对重频脉冲激光的瞬态响应特性,建立了热释电探测器对单脉冲激光辐照响应的工作模型,分析了影响探测器频率特性的主要因素。根据材料和结构参数模拟计算了实际应用中的响应模型。设计了信号检测电路并对其进行计算仿真。完成了探测器的频率响应、脉宽响应等实验测量,验证了热释电探测器用于高重频、窄脉冲激光能量测量的可行性。     

基于热释电探测器的重频脉冲激光诊断

摘以热释电探测器的工作原理为基础,研究了热释电探测器对重频脉冲激光的瞬态响应特性,建立了热释电探测器对单脉冲激光辐照响应的工作模型,分析了影响探测器频率特性的主要因素。根据材料和结构参数模拟计算了实际应用中的响应模型。设计了信号检测电路并对其进行计算仿事。完成了探测器的频率响应、脉宽响应等实验测量,验证了热释电探测器用于高重频、窄脉冲激光能量测量的可行性。     

薄膜型热释电探测器及其薄膜的制备

本文阐述了薄膜型热释电探测器原理及其薄膜的制备方法,进一步分析、整理了薄膜制备过程中的条件及参数。     

圆环孔阵列超材料对热释电太赫兹探测器性能影响关系研究

本文提出了新的基于圆环孔阵列超材料的钽酸锂热释电太赫兹探测器,以提高0.1—1 THz频段太赫兹波探测性能.仿真分析了内外径、周期、厚度等特征参数对圆环孔阵列超材料太赫兹波透射带宽及透射率的定量影响关系,阐明了圆环孔阵列超材料与热释电探测器的不同结合方式对探测器的带宽及噪声等效功率的作用机理;制备了两种圆环孔阵列超材料钽酸锂热释电太赫兹探测器;测试了圆环孔阵列超材料的透射特性和两类热释电探测器的噪声等效功率.结果表明,所制备的圆环孔阵列超材料在0.25—0.65 THz频段透射率大于40%,实现了带通滤波.当圆孔阵列超材料与热释电探测器保持足够间距时,在0.315 THz点频其噪声等效功率为11.29μW/Hz^0.5,是带通波段外0.1 THz噪声等效功率的6.3%,实现了带通探测;当圆环孔阵列超材料与热释电探测器贴合时,在0.315 THz点频其噪声等效功率为4.64μW/Hz^0.5,是无圆环孔阵列超材料探测器噪声等效功率的29.4%,实现了窄带探测.上述结论可用于生物成像、大分子探测等领域中特定太赫兹波段的带通与窄带探测.     

热释电探测器积分响应测试系统研究

为了实现对红外探测器积分响应的自动测量,配合虚拟仪器技术搭建了一套热释电红外探测器积分响应自动测试系统。利用双绞线将测试仪器与计算机连接,以LabVIEW为开发平台编写软件测试系统,遥控测量仪器,实现计算机自动采集和处理数据实时绘制曲线,对LT-020-H型热释电红外探测器在不同调制频率下的积分响应度进行了测试并分析。在500K的黑体辐射下,探测器积分响应度达到3.5×106V/W。通过对实验结果进行分析,得到了探测器响应、黑体辐射温度以及信号调制频率之间的关系。     

单晶热释电探测器混合集成制造方法研究

在比较几种探测器集成制造方法的基础上,提出采用各向异性导电膜作为电信号互联的手段,实现热释电探测器与信号处理电路的混合集成,从而演示了一种兼容性良好的集成化多传感器制造方法.对单晶钽酸锂热释电探测器采取机械研磨减薄获得其薄膜,利用3M的5552R各向异性导电膜,实现了探测器与信号读出电路的互联.对探测器的测试表明:机械研磨减薄获得的钽酸锂薄膜表现出与晶体接近的热释电特性,探测器表现出良好的绝热性质和动态响应特性.     

KAT,KLT系列热释电探测器

利用热释电材料的热释电效应做成的光电接收器件称作热释电探测器.目前广泛用于制作热释电探测器的热释电单晶主要有两种:一种是硫酸三甘肽晶体(TGS)及其同类晶体(LATGS和 DLATGS等);另一种是袒酸锂晶体(LiTaO3).相应地,我们单位研制的热释电探测器有两个系列:KAT系列(由DLATGS     

基于热释电探测器DIGA数学模型

根据热释电探测器工作原理 ,对其使用特点进行了分析。在分光型红外气体分析器 (DIGA)设计原理基础上 ,建立了基于热释电探测器的红外气体分析系统输入输出数学模型。依据该模型研制了一个新型多组分红外气体分析器 ,并指出设计DIGA注意的若干问题。应用表明 ,该模型对DIGA的设计、研究、性能分析和进一步改进具有一定的参考价值     

光伏型太赫兹量子阱探测器研究进展

光伏型太赫兹量子阱探测器(PV-THzQWIP)是光伏型量子阱光电探测器(PV-QWIP)在THz波段的扩展,它具有功耗低、暗电流小、噪声水平低以及焦平面阵列(FPAs)热分辨率高等优点,是THz频段技术应用的重要器件之一.文章主要介绍了PV-THzQWIP的工作原理、特点、理论设计及其研究进展.     

640×512制冷探测器非线性响应分析

由于制冷探测器焦平面制作工艺的缺陷,使其各部分组分不会完全相同,从而导致焦平面在进行光电转换时各个位置的光电流大小存在差异.本文以国产640×512中波凝视型制冷热像仪整机研制项目为基础,通过对探测器接收红外辐射并转换为光电流的过程中主要参量与焦平面材料Hg1-xCdxTe中组分x的关系进行分析,推导出探测器焦平面光电...     

A review of 3D-printed sensors

Nowadays, sensors play an important role in human life. Among the many manufacturing methods used in the fabrication of sensors, three-dimensional (3D) printing has gradually shown its advantages, particularly with commercial products. Physical sensors, biosensors, and chemical sensors can all be fabricated via 3D printing technology, through either directly printing sensing components, printing molds for casting sensors, or printing platforms to be integrated with commercial sensors. In this article, the varieties of features and applications of 3D printing technologies used in the fabrication of sensors are reviewed. Several types of 3D printing technologies are compared for better understanding of the tools. With the development of new or hybrid manufacturing methods and materials used in the 3D printing technology, this technology will show its great advantages and potential in the fabrication of highly sensitive nanosensors or compound sensors with 3D intricate structures.     

大面阵非制冷红外热像仪的噪声等效温差精度分析

分析了采用脉冲偏置电压读出电路的大面阵(320×240)凝视型非制冷焦平面的原理。根据处于脉冲偏置的红外热像仪噪声等效温差的表达式,分析了影响噪声等效温差的几个因素。数值计算表明:脉冲偏置时非制冷焦平面温度升高带来的误差,是影响热像仪噪声等效温差精度的主要因素。     

非制冷红外焦平面无效像元识别与实时补偿

非制冷红外焦平面阵列(UFPA)不可避免地存在无效像元, 这对UFPA的成像效果造成了极坏的影响。为解决这一问题, 在分析并总结各种非制冷红外焦平面无效像元识别算法优缺点的基础上, 提出一种新的无效像元识别与实时补偿方法。根据像元响应特性, 采用循环迭代法以搜索最优的无效像元判别阈值, 并据此标识出无效像元的位置。在硬件实现阶段, 对于M×N的UFPA器件, 在任意采样时刻, 利用移位寄存器保存当前采样点之前的M个响应值, 使其输出可实时更新为与采样点同列的上一个数据; 同时, 利用一般的寄存器实时保存与采样点同行的前一个数据, 采用同帧行列间内插法实现无效像元的实时补偿。该算法有效地解决了无效像元识别阈值选取困难及不易实时补偿的问题。针对320×240的UFPA器件, 该算法在基于FPGA的红外图像处理系统上得以实时实现, 成功地消除了无效像元对UFPA成像效果的影响。     

非致冷焦平面热成像技术

简要介绍了三种非致冷红外探测器的技术途径和发展现状。从系统原理提出ＵＦＰＡ热像仪的设计概念以及必须解决的几个关键技术。分析ＵＦＰＱ的性能极限和系统的性能水平,并与第一代轻型热像仪的ＭＲＴＤ曲线进行比较。     

常温下高灵敏度灰体红外方向发射率测试技术研究

介绍了一种新颖的在常温下直接测量灰体表面方向发射率的方法。采用直接比对样品与参照物表面的光谱辐射率来测量方向发射率ε的绝对值。使用的传感器是热释电传感器,采用光学调制和锁相放大技术,实现对微弱信号的检测。设计的实验装置结构简单不需要制冷。在实验中,使用一块干净的浮法玻璃和氧化不锈钢作为测试样品,测试温度为50—200℃,将一块标定过的已知发射率为0.67的材料作为参照物。在没有制冷的条件下,与参照物和NPL数值、标定值相比较,实验得到的结果令人满意。     

Manufacturing technology for the fabrication a discrete actuator using a magnetic shape memory alloy

To demonstrate the feasibility of combining thin-film fabrication techniques and discrete MSM stripes, a hybrid actuator system was designed. The actuator system consists of four thin-film stators and two discrete MSM stripes mounted in a row. For creating an actuator motion, one of the MSM stripes has to be excited by a pair of stators to cause variant switching. This results in an elongation plus a compression of the second stripe and vice versa. The technologies required for fabricating the thin-film stator are sputter deposition, PECVD, electroplating, etching, and photolithography. This paper describes the fabrication process for a thin-film stator used for the MSM micro actuator system. It also presents technology study results indicating the feasibility of the planned fabrication sequence.     

分子整流器的相关技术

分子整流器的相关技术是研究器件基础理论和未来付诸应用的关键问题之一。由于分子材料的特殊物理化学性质,原本成熟的普通半导体工艺不再适用。本文综述了目前在分子整流器研究领域广泛使用的相关技术,介绍了分子有序排列的各种组装技术,ＳＴＭ技术,电极制备技术等。分子器件的深入研究将会引起信息处理系统和材料科学的发展,对未来科学技术和社会发展产生深远的影响。     

A low cost uncooled focal plane array test system

The commercial test equipments from Pulse Instruments, Lumitron and Electro Optical Industries Inc. are very expensive. So, we proposed a new method of very low cost test system for testing the non-uniformity and signal/noise (S/N) and other characteristics of the uncooled focal plane array (UFPA). It uses complex programmable logic device to generate the necessary pulse for the UFPA and the low noise low dropout micropower regulator to obtain the low noise bias. A proportional-integral-differential controlled thermal electrical cooler based on micro-processor unit stabilizes the UFPA. The National Instruments 6111E Data Acquisition Card is used to convert the analog output of UFPA into digital signal into computer. Its 12-bits conversion capability provides sufficient accuracy for evaluating the S/N ratio and non-uniformity of 128×128 pixels UFPA. Labview is used to analyze the signal. The instrument is fast and convenient to adapt the system to other types of UFPA. Further discussion is presented to determine factors that affect the accuracy of the tester.     

Nanoscale resistive switches: devices,fabrication and integration

With CMOS scaling approaching its limits, there is a great need for advancements in novel devices, disruptive fabrication technologies, advanced materials and alternative computer architectures for future nanoelectronic systems. The emergence of memristive devices is one of promising solutions for the post-CMOS era. In this paper, we first introduce the fabrication of transition metal oxide based memristor cross-bars using nanoimprint lithography (NIL). The fabrication technique is further improved by using only one NIL step, reducing the fabrication efforts and improving the device performance. With shadow evaporation, a host of devices such as 2-terminal lateral memristors and 3-terminal memristive devices (memistors) are also demonstrated. By building memristor cross-bar arrays on foundry-made CMOS substrates using NIL, we have implemented hybrid nano/CMOS architecture. This hybrid chip provides an FPGA-like functionality with reconfigurable memristors defining data paths to wire logic gates into digital circuits. Future trends and issues with fabrication of memristive devices are also briefly discussed.