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新材料焦平面微光成像器件

/new material focal plane imaging device/
条目作者程宏昌

程宏昌

最后更新 2023-02-03
浏览 98
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焦平面微光成像红外焦品面阵列材料有铟钾砷、黑硅。2000年10月美国传感器公司推出了铟镓砷(InGaAs)短波红外(SWIR)焦平面列阵(FPA)微光像传感器。

英文名称
new material focal plane imaging device
所属学科
光学工程

有以下特点:

①InGaAs像传感器之光谱响应与夜天光的匹配率比三道GaAs光电阴极高进一个数量级,能更好地利用夜天光资源,更适用于微光被动成像。 

②InGaAs材料的量子效率高于Si材料,远高于三代GaAs光电阴极。可见光-短波红外敏感的InGaAs在1550nm的辐射灵敏度约为1000mA/W,背照CCD的峰值辐射灵敏度约为320mA/W,而GaAs光电阴极约为60mA/W,和ICCD比较InGaAs有较高的灵敏度、信噪比、分辨力和动态范围。

③InGaAs形成的短波红外图像与黑白相机摄取的图像类似,与人的视觉系统相容。能在较短时间内做出正确的判断。

④有较好的透雾性、烟尘、灰尘能力

⑤和原来的HgCdTe和InSb短波红外像增强器比较,InGaAs不仅性能好,体积小,重量轻、功耗低,而且不需要制冷。

⑥如在InGaAs像素内嵌入雪崩二极管(Avalanche  Photodiode APD),可接受850nm、1060nm、1550nm激光。实现观描、测距二合一。

⑦InGaAs现已模块化。结构紧凑、体积小、重量轻、环境适应性强,昼夜兼容全天候工作。可以提供数字或模拟视频输出,多功能,且操作简单。能为声音、图像信息的传输。战场指挥和管理提供安全、可靠的平台。

2008年1月美国传感器公司与美国国防部高科技项目计划局签订了研发“头部佩戴和微型车用下一代微光夜视成像用微型传感器”合同,合同要求3年内研发质量小于10g,分辨力为640×512的微光夜用铟镓砷(InGaAs-NV)短波红外传感器。

铟镓砷短波红外技术异军突起,成为微光夜视技术的重要手段,也可以与热像融合相辅相成。可以预料不久的将来,在军事应用的高端市场,该器件将成为微光像增强器、增强CCD/CMOS和微光CCD/CMOS的重要竞争者。


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