侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

红外技术的应用及前景

2012-06-13 17:10
九一隐士
关注

  5、非致冷焦平面阵列 (UFPA)红外探测器

  非制冷焦平面阵列省去了昂贵的低温制冷系统和复杂的扫描装置,敏感器件以热探测器为主。突破了历来热像仪成本高昂的障碍,"使传感器领域发生变革"。另外,它的可靠性也大大提高、维护简单、工作寿命延长,因为低温制冷系统和复杂扫描装置常常是红外系统的故障源。非致冷探测器的灵敏度(D)比低温碲镉汞要小1个量级以上,但是以大的焦平面阵列来弥补,便可和第一代MCT探测器争雄。对许多应用,特别是监视与夜视而言已经足够。广阔的准军事和民用市场更是它施展拳脚的领域。为避免大量投资,把硅集成电路工艺引入低成本、非制冷红外探测器开发生产,制造大型高密度阵列和推进系统集成化的信号处理,即大规模焦平面阵列技术,潜力十分巨大。正因为如此,单元性能较低的热电探测器又重新引人注目,而且可能成为21世纪最具竞争力的探测器之一。目前发展最快、前景看好的有两类UFPA:

  (1)热释电FPA。热释电探测器的研究早在60年代和70年代就颇为盛行,有过多种材料,较新型的有钛酸锶钡(BST)陶瓷和钛酸钪铅(PST)等。美国TI公司推出的328×240钛酸锶钡(BST)FPA已形成产品,NETD优于0.1K,有多种应用。计划中还有640×480的FPA,发展趋势是将铁电材料薄膜淀积于硅片上,制成单片式热释电焦平面,有很高的潜在性能,可望实现1000×1000阵列的优质成像。

  (2)微测辐射热计(Microbolometer)。它是在IC-CMOS硅片上以淀积技术,用Si3N4支撑有高电阻温度系数和高电阻率的热敏电阻材料Vox或α-Si,做成微桥结构器件(单片式FPA)。接收热辐射引起温度变化而改变阻值,直流耦合无须斩波器,仅需一半导体制冷器保持其稳定的工作温度。90年代初,由Honeywell公司首先开发,研制成工作在8μm~14μm的320×240 UFPA,并以此制成实用的热像系统,NETD已达到0.1K以下,可望在近期达到0.02K。此类FPA90年代发展神速,成为热点。与热释电UFPA比较,微测辐射热计采用硅集成工艺,制造成本低廉;有好的线性响应和高的动态范围;像元间好的绝缘而有低的串音和图像模糊;低的1/f噪声;以及高的帧速和潜在高灵敏度(理论NETD可达0.01K)。其偏置功率受耗散功率限制和大的噪声带宽不足以与热释电相比。

  2.2 红外探测理论

  红外探测,主要是目标探测,包括双波段和单波段被动测距。

  通过红外探测器测量目标在两个波段、两个采样时刻上的辐射通量,就可以解算出目标距离和径向速度。

  2.3 红外探测发展前景

  为了满足红外信息获取技术发展需求,美国等发达国家在频谱波段上积极探索。无缝隙探测"。在微波/毫米波、可见光/中波红外/长波红外等波段探测方面取得了很大迸展。

<上一页  1  2  3  4  5  6  7  8  下一页>  余下全文
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号