一种微型高精度PWM温度控制器的设计

在对热电致冷器的驱动原理和特点进行分析的基础上,提出了一种适用于非致冷红外焦平面热成像探测器的高精度微型化PWM温度控制器的设计方案,并对其电路原理与设计进行了详细论述,该设计也适合于在光纤通信用激光模块、光放大器、微型精密黑体以及高性能晶体振荡器等方面的应用。     

微型杜瓦瓶及致冷器在红外系统中的应用

红外系统应灵活选择不同类型的微型杜瓦瓶和致冷器(机).有些红外制导导弹由于发射快,工作时间短,干脆不要杜瓦瓶还有些发达国家的快速起动红外系统选择全金属型微杜瓦瓶配快速起动节流致冷器.另外,坦克热瞄具、飞机前视红外系统、军用手持热像仪等都是根据需要而选择不同的致冷系统.论述微型杜瓦瓶和致冷器在红外系统中的应用,并给出应用实例.     

一种浸没透镜结构HgCdTe红外探测器组件环境适应性研究

探测器采用浸没透镜结构的单元光伏芯片,工作波段为2.5~3.2μm。采用储能焊TO9管壳封装,将二级热电致冷器、热敏电阻、透镜结构的HgCdTe红外探测器封装为一红外探测器组件,组件可在室温至-50℃下工作,经过老炼、力学和热学环境适应性试验后,结果表明,HgCdTe红外探测器的零偏电阻(R_0)变化率、探测器峰值电流响应率(R_(λ_p,I))变化率和热电致冷器(TEC)的交流阻抗(R)的变化率均小于5%,探测器暗电流I_d@-0.1V≤9×10^(-7)A,探测器的漏率优于1×10^(-7)Torr·l/s,组件的密封性达到了航天要求。     

微型杜瓦瓶及致冷器在红外系统中的作用

红外系统应灵活选择不同类型的微型杜瓦瓶和致冷器（机）。有些红外制导导弹同于发射快，工作时间短，干脆不要杜瓦瓶；还有些发达国家的快速起动红外系统选择全金属型微杜瓦瓶配快速起动节流致冷器。另外，坦克热瞄具、飞机前视红外系统、军用手持热像仪等都是根据需要而选择不同的致冷系统。论述微型杜瓦瓶和致冷器在药外系统中的应用，并给出应用实例。     

CMOS兼容自对准微机械热电堆红外探测器

微机械热电堆红外探测器由于无需致冷,后续检测电路简单,成本低等优点在许多领域得到了广泛应用。提出了一种采用互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容技术及自对准工艺制作的微机械热电堆红外探测器,以减小微机械热电堆红外探测器的工艺复杂度,减小微小释放孔结构的制作难度。和传统的微机械热电堆红外探测器相比,自对准微机械热电堆红外探测器的释放孔大小是由多晶硅热电偶臂之间的间距确定,而不是由光刻工艺确定。为研究自对准微机械热电堆红外探测器性能和热电堆结构之间的关系,设计并制作了两种不同结构的自对准微机械热电堆红外探测器。测试结果表明方形热电堆结构可以获得大的输出电压及响应率,圆形热电堆结构则可以获得快的响应和大的探测率。     

CCD系统的致冷式摄像机头

Astromed有限公司已研制出两种新型高性能热电致冷式摄像机头,供该公司的超微光致冷式CCD成像系统使用。这两种摄像机均是利用珀尔帖效应对摄像机头中的CCD进行致冷。珀尔帖致冷器由若干个连接在一起的两种不同材料之间的结点组成。电流正向通过接点时,可实现局部致冷,使珀尔帖致冷器上的CCD温度降低。致冷过程产生的热由与致冷器相连的致冷式散热器或摄像机周围水套中的水循环扩散。 TE3摄像头是一个气冷或水冷型小型部件。TE4摄像头为一种和高功率CCD一起使用的较大部件,采用气冷或水冷。在要求灵敏度高和动态范围大及接近水源的场合。水冷式摄像头比气冷式头更适用。     

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。     

低温测试

低温测试大多数红外探测器都需要致冷，尤其是那些在外层空间或者在战术武器系统中工作的器件。不管应用的光谱灵敏度如何，这些红外探测器系统通常都在低于２００Ｋ的温度下工作。这些器件的性能是在杜瓦瓶装置中在工作状态下测试的。杜瓦瓶装置同时配有照明源和调制黑体...     

应用于红外跟踪系统的光纤耦合技术

本文介绍了一种解决红外跟踪系统中探测器和致冷器组件位于万向支架机构上各种弊病的方法。利用纤维光束的柔软性，应用光纤耦合技术，可以让探测器和致冷器组件放在离万向支架一定距离上。文中着重论述了光纤与探测器间的光耦合问题，并就一组合透镜耦合方案作了具体设计计算。最后谈了谈光纤耦合技术研究的总体思路和对以后工作的设想。     

用于红外激光器的探测器

用于红外激光器的探测器高注能红外探测器和附件的主要设计者和制造者ＥＧ＆ＧＪｕｄｓｏｎ公司已将其产品和技术发展成这种重要类型。Ｊｌ５ＴＥ系列探测器的热电致冷器上装有光电导型碲镉泵（ＨｇＣｄＴｅ）元件，可以进行１０．６μｍＣＯ２激光探测。这种探测器与另一...     

热释电红外探测器的原理与特性

热释电红外探测器简称热释电探测器,是近十年来在热探测领域得到重要发展的一种新型热探测器.据报道这种探测器可以广泛地用于辐射温度测量、红外光谱测量、激光参数测量、非接触式温度测量、工业过程自动监控、安全警戒、红外摄象与空间技术等方面.我国在这方面的研究,虽然起步晚些,但近来也有重要研究成果报道.这种探测器和以往常用的测辐射热计、温差热电堆、高莱探测器等热探测器比较,具有以下特点: (1)频率特性好.其他热探测器都是在热平衡后输出最大,工作时辐照时间必须大于热平衡的时间常数(一般为数毫秒至数十毫秒).而热释电探测器,…     

天基望远镜探测器组件热电制冷系统设计与试验

天基空间望远镜探测器必须采用主动制冷方式以满足其噪声抑制需求.为此,采用热电制冷为核心技术,开展了探测器热电制冷器封装设计、热电制冷器热排散系统设计、热电制冷控制系统设计,并从抑制寄生漏热、降低热电制冷器热排散路径热阻两方面进行了优化,以减小热电制冷器输入功率及辐射散热面积.根据帕尔帖效应、焦耳效应、傅里叶效应,获得了净制冷量、热端散热热阻、热端边界温度等环境特性参数与热电制冷器输入电流、电压、功率等工作特性参数间的关系,并分析了制冷热负荷、热端散热热阻与热电制冷器输入功率间的敏感度.研制了望远镜鉴定产品,并开展了真空热平衡试验.试验结果表明系统设计合理有效,能够将探测器制冷至-75℃温度水平,稳定度可达到±0.2℃.基于环境条件及热电制冷器工作参数等试验数据,对比并修正了热分析模型.研究结果可为类似空间望远镜热电制冷系统的研制提供参考和借鉴.     

激光器件 半导体激光器

TN248．4 2005031721 一种大功率半导体激光器恒温控制系统的设计=Design of thermostat system for high power semiconductor laser [刊,中]／蒋和伦(重庆工商大学计算机科学与信息工程学 院．重庆(400067))∥半导体光电．-2004,25(4)．-320-322 介绍了利用高效、大功率H桥驱动集成块DRV592 作为热电致冷器的驱动器构成大功率激光二极管恒温致 冷系统的方法。该系统温度探测器利用软件实现负温度     

致冷激光传输器

激光二极管公司的TL-1110型数字光纤传输器可用于高速、单模光纤远距离通信系统如SONET和SOH,以及高性能数据通信应用。激光二极管公司声称,TL-1110型数字光纤传输器中的热电致冷器驱动电路采用一个转换调节器,当致冷能力达到40℃时,该调节器的     

3.7 μm～4.8 μm波段折/衍混合红外光学系统的无热化设计

研究了混合式红外光学系统的光学无热化设计方法,在设计中引入了热差互补的设计思想,将无热化应满足的设计方程作为CODEⅤ中优化的约束条件,设计出工作于3.7 μm～4.8 μm波段、F/#为2、视场角为±5°、焦距为70 mm的具有100%冷屏效率的折/衍混合式消热差物镜.该系统在-40 ℃～60 ℃温度范围内成像质量接近衍射极限,可供像元大小为15 μm的高分辨率致冷型凝视焦平面探测器使用.     

HT-7������ķѷɢ���źŴ����·���

为了检测到散射信号且有较高的信噪比,使用硅雪崩二极管(APD)探测器探测汤姆逊散射光,采用电荷敏感运算放大器减小电子噪声。同时,设计了放大电路,并采取了一些抗干扰措施。在实验中,此激光汤姆逊散射系统成功地测量出HT-7等离子体的电子温度。     

迎头方向隐身导弹红外辐射特性分析北大核心CSCD

隐身导弹应用红外隐身技术将降低导弹被红外探测系统的发现概率。通过以AGM-158C导弹为参考,对迎头观测方向目标的红外辐射特性,包括目标蒙皮、目标蒙皮反射周围背景和目标尾焰的红外辐射强度进行估算,并与典型亚音速导弹红外辐射特性的数据进行对比分析。分析结果表明:红外隐身技术可以明显降低导弹的中、长波红外辐射,尤其是中波波段的红外辐射;红外探测系统设计时尾焰探测通常选用中波红外探测器,弹体探测通常选用长波红外探测器;隐身导弹采用红外隐身技术将提高导弹的突防能力。     

大相对孔径紧凑型无热化红外光学系统设计

根据目前搜索和跟踪系统要求其红外成像光学系统具有高成像质量、超轻小型化和高温度适应性的特点。采用折反射式光学系统结构形式,基于J-T制冷型320×320凝视焦平面阵列探测器,设计了一种大相对孔径紧凑型无热化红外光学系统,光学系统远摄比达到0.6。采用光学被动消热差方法进行设计,使该系统在-40℃～60℃温度范围内实现了无热化。同时采用杂散辐射分析软件对系统进行杂散辐射分析,提出合理杂辐射抑制方案,给出了完整的光学系统设计。结果表明,光学系统在不同温度环境下所有视场的调制传递函数(MTF)(17lp/mm)均接近衍射极限,80%的能量集中在1个像元内,且具有结构紧凑、体积小等优点,可满足搜索和跟踪红外光学系统的使用要求。     

热成象

汤姆逊管子电子公司(Boulogne Billancourt France)研制的TH9851 Pyricon热成象摄象管能够在很宽的温度梯度范围内敏感红外辐射,并具有良好的热分辨率和空间分辨率。Pyricon热成象摄象管在3～5μm和8～14μm波段工作。该公司声称TH9851A将能产生等效于250×250象素的分辨率,并且能够探测出0.2℃的温差。该摄象管的灵敏度为5.5μA/W。     

10倍全球面红外变焦光学系统设计

针对320240像素非制冷红外焦平面探测器,设计了一个工作波段为3.7 m~4.8 m的红外变焦光学系统。该系统由6片全球面透镜组成,采用硅和锗两种常见的红外材料,F数为2.5,后工作距为20 mm,可以实现15 mm~150 mm范围内连续变焦。设计评价结果表明:光学系统在探测器奈奎斯特频率16 lp/mm处,变焦范围内全视场MTF大于0.6, 0.7视场MTF接近0.7,整体接近衍射极限。焦平面探测器敏感元能量集中度大于70%,具有大相对孔径、长工作距、全球面的特点。在-20 ℃~60 ℃温度范围内,成像质量满足设计要求。