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第一章 绪论..................................................................................................................... 1 1.1 IRFPA 的背景及应用......................................................................................... 1 1.1.1 红外焦平面阵列的背景......................................................................... 1 1.1.2 红外焦平面阵列探测器......................................................................... 2 1.1.3 探测器的应用......................................................................................... 3 1.2 红外焦平面阵列特性参数定义........................................................................ 5 1.2.1 噪音定义................................................................................................. 5 1.2.2 响应度定义............................................................................................. 6 1.2.3 噪声等效功率（NEP）..........................................................................6 1.2.4 探测率..................................................................................................... 7 1.2.5 噪声等效温差（NETD）.......................................................................7 1.2.6 响应时间τ............................................................................................. 8 1.3 章节安排............................................................................................................ 8 第二章 焦平面阵列原理及分类................................................................................... 11 2.1 焦平面阵列基本原理...................................................................................... 11 2.2 焦平面阵列的分类.......................................................................................... 12 2.2.1 根据制冷方式划分............................................................................... 12 2.2.2 依照光辐射与物质相互作用原理划分............................................... 12 2.2.3 按照结构形式划分............................................................................... 12 2.2.4 按成像方式划分................................................................................... 13 2.2.5 根据波长划分....................................................................................... 14 第三章 焦平面阵列进展及应用................................................................................... 15 3.1 非制冷红外焦平面阵列进展.......................................................................... 15 3.1.1 热敏电阻型非制冷红外焦平面阵列进展........................................... 15 3.1.2 热释电型非制冷红外焦平面阵列进展............................................... 16 3.1.3 应用光力学效应的非制冷红外焦平面阵列进展............................... 16 3.1.3 基于法布里-珀罗微腔阵列的非制冷红外焦平面阵列进展.............. 18 3.1.4 非制冷热成像技术的目前应用........................................................... 19 3.2 高性能制冷型红外探测器最新研制进展...................................................... 19 3.2.1 碲镉汞红外焦平面器件....................................................................... 20 3.2.2 量子阱光导体焦平面阵列器件........................................................... 20 3.2.3 InSb 红外焦平面阵列器件....................................................................21 3.2.4 II 类超晶格.............................................................................................21 3.3 国外焦平面阵列进展状况.............................................................................. 22
班 学
级 号
051111 05111082
本科毕业设计论文
题 学 专
目 院 业
红外焦平面成像阵列的发展综述
物理与光电工程学院
电子科学与技术
学生姓名 导师姓名
卢 闯
张建奇
摘要
摘要
焦平面阵列技术的发展起步于上个世纪的七十年代，至今已发展了四十余 年，其应用已广泛到各个领域。而现代现代红外焦平面阵列技术对军事装备更新 换代的深远影响也正在改变现代战场作战的特点和概念。 本文介绍了红外焦平面阵列的原理及其在过去二十年里在光学检测技术上 的进步，并讲述了进入二十一世纪初期的各种红外焦平面阵列技术的发展状况， 包括焦平面探测器元的集成度、像元尺寸、阵列性能、成品和成品率等，分析了 这种技术未来的发展趋势。后面本文从未来应用和市场的角度，结合器件技术讨 论了二十一世纪初期的红外焦平面阵列技术的应用前景。并且评述了军用红外焦 平面阵列技术的进展及其在军事装备方面突出的应用动向，展望了其在军用市场 的未来前景。 关键词：红外焦平面阵列 原理 发展趋势 军事装备
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红外焦平面成像阵列的发展综述
3.3.1 长波红外数字焦平面阵列................................................................... 22 3.3.2 微测辐射热计进展............................................................................... 24 3.4 焦平面阵列的应用.......................................................................................... 26 3.4.1 多光谱和超光谱遥感........................................................................... 27 3.4.2 限制大规模毁灭性武器扩散监控....................................................... 28 3.4.3 太空天文探测....................................................................................... 28 3.4.4 医疗卫生............................................................................................... 29 3.2.5 分配孔径红外传感器的（DAIRS）应用........................................... 30 3.2.6 热武器瞄准器（TWS）.......................................................................31 第四章 焦平面阵列的发展未来................................................................................... 33 4.1 第三代 IRFPA................................................................................................... 33 4.2 焦平面阵列的发展趋势.................................................................................. 36 4.2.1 发展方向............................................................................................... 36 4.2.2 展望....................................................................................................... 37 第五章 结论................................................................................................................... 39 致谢................................................................................................................................. 41 参考文献......................................................................................................................... 43