非制冷红外焦平面阵列技术及其应用

"本文主要探讨了红外探测器技术的发展，特别是热型探测器在凝视成像中的应用，以及红外焦平面阵列的关键技术。文章提到了非制冷红外焦平面阵列的分辨率提升，以及不同类型的热型探测器功能材料，如无定型硅、氧化钒、热电型材料等，并指出非制冷焦平面热像仪的高灵敏度满足了工业和部分军事需求。" 红外探测器技术的发展经历了从分立型器件到焦平面阵列的转变。早期的分立型探测器每个元器件单独封装，信号处理独立，结构复杂。而红外焦平面阵列通过集成探测器和信号处理电路，大幅简化了结构，提高了元数，实现了大规模集成。这种技术进步使得红外系统的性能显著提升，符合“一代器件、一代整机、一代装备”的规律。 热型探测器，如测辐射热计和热电型探测器，因其对波长无选择性的特性，可以在室温下工作。尽管其灵敏度和响应时间相对于光子型探测器较低，但热电探测器的响应时间在毫秒级别，适合用于凝视成像。例如，以25帧/秒的电视兼容成像速度，每帧40毫秒，时间常数在毫秒级的热型探测器能够胜任这一任务。非制冷红外焦平面阵列的分辨率已经达到了640×480元，常见的应用尺寸为160×120元和320×240元，这些器件采用的材料包括无定型硅、氧化钒、锆钛酸铅、钛酸锶钡和旦酸钪铅等。它们的噪声等效温差（NETD）可达到0.1℃，满足了工业领域和部分军事应用的需求。 此外，文章还涉及了探测器的“代”划分、HgCdTe和AlGaAs/GaAs材料的比较、超晶格结构材料的研究，以及焦平面阵列的关键技术，如信号处理电路的集成和多路传输等。这些内容都反映了红外探测技术的不断进步和创新。 红外探测器技术的发展对于提升红外系统性能至关重要，而热型探测器在凝视成像的应用，特别是在非制冷焦平面阵列中的实现，展示了其在实际应用中的广阔前景。随着新材料和新技术的研发，红外探测器的技术将进一步提高，为各种领域的应用提供更高效、更精确的红外成像解决方案。