32×64元硅化铂肖特基势垒红外焦平面列阵的物理设计

本文介绍了国内首见报导的32×64元硅化铂肖特基势垒红外焦平面的物理设计方法。作者从计算探测目标的辐射能量出发,综合考虑了器件的结构、材料和工艺参数,电参数,光学系统参数和响应率的非均匀性,以信嗓比作为焦平面的品质因数进行了性能优化计算。根据系统参数和现有工艺条件,预计焦平面对室温景物成象的温度分辨率优于1°K,这同器件的热象测试结果符合得相当好。     

低成本的非致冷红外焦平面列阵热像仪

低成本的非致冷红外焦平面列阵热像仪Ａｍｂｅｒ公司由Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司开发的微辐射热计技术制作的非致冷红外焦平面列阵看到了热成像的更广泛军事和工业应用。Ａｍｂｅｒ将这种列阵跟一种专有的ＣＭＯＳ硅－读出集成电路相组合。由不到１平方英寸的３２０×２４０...     

新式反坦克导弹

美国休斯航空公司最近研制出了一种新式步兵单兵反坦克导弹系统,具有昼夜作战能力,导弹发射之后可自动制导,命中目标。这种命名为“坦克破坏者”的新式导弹系统是由弹体和发射器组成,装有新式焦平面列阵红外寻的器。这种红外寻的器是一种先进的红外成象敏感器件,它明显地减小了尺寸、降低了成本,同时简化了战术导弹的操纵复杂性。采用这种焦平面列阵寻的器,射手可截获并     

高级焦平面列阵可改善FLIR系统

高级焦平面列阵可改善ＦＬＩＲ系统二维焦平面列阵式红外探测器正改善着ＦＬＩＲ热成像系统的性能。据报导，含有４８０×４元ＨｇＣｄＴｅ焦乎面列阵的二代ＦＬＩＲ成像系统样机至少比以前系统的靶分辨率优５０％。先进的信号处理技术如时间－延迟积分可使靶上投射更多像...     

非制冷测辐射热计焦平面列阵现状

本文介绍非制冷测辐射热计焦平面列阵的现状，已制成含有８×１０４个非制冷长波红外探测器的焦平面列阵的热像仪，系统的噪声等效温差（ＮＥＴＤ）为０．０４℃，不需要制冷和机械调制入射辐射。非制冷热像传感器可用于保安和轻武器热瞄具，也可用于手持热像监视装置。     

环栅肖特基势垒金属氧化物半导体场效应管漏致势垒降低效应研究

结合环栅肖特基势垒金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)结构, 通过求解圆柱坐标系下的二维泊松方程得到了表面势分布, 并据此建立了适用于低漏电压下的环栅肖特基势垒NMOSFET阈值电压模型.根据计算结果, 分析了漏电压、沟道半径和沟道长度对阈值电压和漏致势垒降低的影响, 对环栅肖特基势垒MOSFET器件以及电路设计具有一定的参考价值. 关键词： 环栅肖特基势垒金属氧化物半导体场效应管 二维泊松方程 阈值电压模型 漏致势垒降低     

IrSi肖特基势垒红外图象传感器

已经研制成功有512×512元的IrSi肖特基势垒红外图象传感器。该器件使用电荷扫借器件(CSD)结构。采用的探测器是截止波长为7.3μm的IrSi/p—Si肖特基势垒(SB)二极管。为了减少热产生的暗电流,器件致冷到62K。器件按NTSC帧速(30帧/秒)工作。本文用实例对应用这种器件的热成象系统予以说明。     

微透镜列阵提高红外探测器探测能力的方法研究

研究用微光学方法提高红外探测器探测能力的机理,通过实验将锗微透镜列阵耦合到180元HgCdTe焦平面红外探测器上,使耦合组件探测率提高到原来的2．8倍,提出的光学耦合效应概念为客观评价微光学聚能元件综合质量及耦合机构性能提供了一种新的方法。还对微透镜列阵的冷屏效应进行了讨论。     

InAs量子点在肖特基势垒二极管输运特性中的影响

在77到292K的范围内,系统研究了含InAs自组装量子点的金属-半导体-金属双肖特基势垒二极管的输运特性.随着温度上升,量子点的存储效应引起的电流回路逐渐减小.在测试温度范围内,通过量子点的共振隧穿过程在电流电压(I-V)曲线中造成台阶结构,且使电流回路随温度的上升急剧减小.根据肖特基势垒的反向I-V曲线,计算了势垒的反向饱和电流密度和平均理想因子.发现共振随穿效应使肖特基势垒在更大的程度上偏离了理想情况,而量子点的电子存储效应主要改变了肖特基势垒的有效势垒高度,从而影响了势垒的反向饱和电流密度 关键词： 自组装量子点 肖特基势垒 电流-电压特性     

零偏退火与反偏退火对含氢的Au／n—Si肖特基势垒的控制

＜１１１＞晶向的掺磷的ｎ型硅外延片经等离子进氢后连同未经等离子氢处理的对比片一起淀积金，制得Ａｕ／ｎ－Ｓｉ肖特基势垒，实验结果表明：氢能使Ａｕ／ｎ－Ｓｉ的肖特基势垒高度下降０．１３ｅＶ；含氢的肖特基势垒的高度可以被零偏退火与反偏退火所控制，即零偏退火使含氢的肖特基势垒的高度降低，而反偏退火使含氢的肖特基势垒的高度升高；而且零偏退火与反偏退火对肖特基势垒高的这种控制作用至少在三个循环过程中是可逆的。     

Hybrid Integration Between Long Focus Microlens Array and IR Detector Array

A special method, named step simulation method, is proposed for fabricating Si microlens array to improve the performance of infrared focal plane array (IR FPA). The focus length of rectangle-based multistep microlens array with element dimension of 40 µm×30 µm is 885.4 µm by the method, which is much longer than the focus length of microlens array fabricated by conventional Fresnel binary optics technique., The large-scale 256×256 element microlens array is hybridintegrated with the PtSi Schottky-barrier IR FPA by optical adhesive. The test results show that diffractive spot size of the microlens is 17 µm×15 µm and the average optical response of the IR FPA is increased by a factor of 2.4.     

一种新型透射式自聚焦光栅的设计及理论研究

结合普通透射光栅的分光特性和菲涅耳波带片的聚焦特性,提出一种应用于软X射线波段的新型透射式自聚焦光栅。根据菲涅耳衍射理论,对其衍射特性进行理论推导,证明该新型光栅存在一个与光栅平面垂直的焦平面,不同波长的光波聚焦于该焦平面的不同位置。在焦平面上,焦点位置随光子能量的变化是线性的,即能实现光子能量的线性测量。通过解析推导,得到在沿着焦平面和垂直于焦平面两个方向上光斑的展宽模式,发现该新型光栅在沿着焦平面的光斑展宽模式不同于普通光栅。根据基尔霍夫衍射公式,设置实用化参数,对其衍射模式进行了详细的数值模拟研究,并讨论了相应的测谱范围和谱分辨率。     

成像过程的计算机模拟

按照阿贝二次成像理论,物体成像经历了两个过程：（１）物面上光场复振幅的空间分布,变换成光学系统后焦面上的频率分布;（２）后焦面上的频率分布还原成像面上的光场复振幅空间分布。本文介绍了如何用计算模拟这两个过程,设计的空间滤波器可以随意改变频谱分布,并可观察到像面上对应的变化。     

紫外衍射微透镜阵列的设计与制备

为了提高紫外焦平面阵列的填充因子,可以通过微透镜阵列与紫外焦平面阵列的集成,以改善紫外焦平面阵列的探测性能。根据标量衍射理论设计了用于日盲型紫外焦平面阵列的128×128衍射微透镜阵列,其工作中心波长为350nm,单元透镜F数为F/3.56。采用组合多层镀膜与剥离的工艺方法制备了128×128衍射微透镜阵列,对具体的工艺流程和制备误差进行了分析,测量了衍射微透镜阵列的光学性能。实验结果表明:衍射微透镜阵列的衍射效率为88%,与理论值95%有偏差,制备误差主要来自对准误差和线宽误差。紫外衍射微透镜阵列具有均匀的焦斑分布,与紫外焦平面阵列单片集成能较好地改善器件的整体性能。     

The effect of astigmatism on the phase singularities of focused beams

The phase singularities of plane beams focused by an aperture lens with astigmatism are studied. Numerical calculation results are given to illustrate the dependence of phase singularities of focused plane beams on the astigmatic coefficient and the Fresnel number. It is shown that as the Fresnel number gradually increases, the phase singularities shift not only towards the z-axis but also towards the geometrical focal plane in the presence of astigmatism, whereas the phase singularities move along the focal plane and always line in the focal plane for the astigmatism-free case. With increasing astigmatic coefficient, the phase singularities shift not only towards the z-axis but also far away from the geometrical focal plane.     

Diffractive optical element used to control side lobe to be extremely low in a large region

In this paper, a diffractive optical element (DOE) is adopted to control the side lobe to be extremely low in a large region on the focal plane, and simultaneously the intensity of the center point on the focal plane is required to be maximal. The DOE to realize the before-mentioned performance is two-phase distributed, i.e. 0 and π. Linear programming is applied to design the DOEs to realize an extremely low side lobe in different regions on the focal plane. Simulated results show that the more rigorous the side lobe is controlled to be, the smaller the intensity of the center point on the focal plane.     

Method of reconstructing wavefront aberrations from the intensity measurement

A method for reconstructing wavefront aberrations from intensity measurements in the focal plane of a focusing optic is presented. This reconstruction method is simple, fast, and accurate in reconstructing wavefront aberrations because it uses the inverse Fourier transform of an intensity distribution in the focal plane with a reference electric field. The validity of the reconstruction method is demonstrated by computing a wavefront aberration from the intensity distributions in the focal plane.     

大气湍流中部分相干聚焦涡旋光束的传输特性

基于广义惠更斯-菲涅耳原理和相位结构函数的平方近似,研究了部分相干高斯-谢尔模型涡旋光束被聚焦后在大气湍流中的传输特性,得到了焦平面上光强解析表达式.利用该表达式,详细研究了该类光束在大气湍流中传输焦平面上的光强分布特性.结果表明：在大气湍流中,随着传输距离的增加,涡旋光束的奇异性逐渐降低.对于拓扑荷大的以及空间相干长度较长的涡旋光束,光束奇异性的保持相对要好.在一定的焦距长度和湍流大气条件下,我们可以通过调整光源的拓扑荷和相干长度控制焦面光强分布和焦斑大小.另外,有一定拓扑荷的涡旋光束可以在一定程度上降低大气湍流对传输光束焦面光强分布的影响.     

面阵扫描型警戒系统目标探测方法

根据红外面阵探测器的成像特点,提出了一种面阵扫描型警戒系统,该系统的新颖之处在于面阵的旋转会带来目标探测有效像元数目的增加,并使得目标探测信噪比得到提高.描述了使用面阵探测器扫描型警戒系统的系统参数和工作过程,推导了该系统的点扩散模型,分析了目标的成像特点,重点描述和分析了针对本系统特点的目标探测算法,并介绍了其信号处理的硬件结构.实验结果表明,基于面阵探测器的红外搜索系统具有很高目标探测概率,并且能够在强杂波环境中检测弱目标.     

周视大像旋稳海天线向量角补偿算法

为使两轴周视光电探测系统在三自由度扰动和大像旋条件下搜索并跟踪水面目标,在虚拟天际线焦平面像五自由度解析表达式基础上,推导出焦平面坐标系铅直轴的方向向量和该坐标系下海天出射平面法向量夹角的余弦表达式.该式求反余弦后减π/2,得到焦平面铅直坐标轴的方向向量和海天出射平面法向量小于π/2的夹角,该夹角的0.5倍作为俯仰反射镜的净作动量,目的是克服非线性像旋使包含目标信息的虚拟海天线的像线通过焦平面中心.该算法与方位补偿算法联动能够使目标像点始终逼近焦平面原点.通过数学模型仿真和真实工况试验都验证了俯仰机构位置环海天线向量角补偿算法的合理性.