热释电红外探测器的吸收层与辐射调制、微扫描技术

【摘要】热释电红外探测器的诸多优点使其在探测与安防等领域获得广泛应用。其结构包括红外镜头、吸收层、辐射调制器、焦平面阵列、读出电路等部分。其中，吸收层的作用是把红外辐射转换为热量，高吸收率有助于提高红外探测器的光强灵敏度；调制器的功能是把连续的红外辐射调制成离散的红外辐射，这是由于热释电材料只有在温度变化时才能产生电流；微扫描技术在实现辐射调制的基础上，还可以提高探测器的空间分辨率。本文就着手于红外探测器的吸收层、辐射调制技术和微扫描技术的研究，取得了以下研究成果：1）总结了非制冷红外探测器的吸收层常用的四种结构，在分析比较的基础上采用了复合多层膜结构。在传统的金属-介质-金属型的三明治结构上再加一层介质层，在保护下层的金属膜的同时提高了平均吸收率。对于7-14微米波段，平均吸收率可以达到98%。2）探讨了非制冷红外探测器的调制技术的分类，总结出各类调制技术的优缺点；就目前常用的阿基米德螺旋线斩波器，提出计算其对焦平面阵列像元曝光状况的影响的方法，为斩波器的具体参数的选择提供根据。3）在调制斩波技术的基础上，研究了微扫描技术。提出了阿基米德螺旋线型微扫描器平板的形状参数选择和安装到红外探测器中时倾斜角度的选取方法，并以320×240焦平面阵列为例，计算了各个像元曝光顺序，得到了像元间曝光时间的差异，为后续的图像处理提供依据。论文中的研究内容紧紧围绕红外探测器展开，具有重要的实用价值。
【作者】郝东亮；
【导师】鱼卫星；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，光学工程，2013，硕士
【关键词】热释电；红外探测器；吸收层；辐射调制；微扫描；

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