反光板优化设计：提高红外热成像系统灵敏度

“焦平面阵列反光板的优化设计与制作” 本文详细探讨了焦平面阵列（Focal Plane Array，FPA）反光板在光学读出红外热成像系统中的优化设计方法，以解决反光板初始弯曲导致的系统光学检测灵敏度降低问题。FPA是红外热成像系统的核心组件，其性能直接影响成像质量和系统的整体效能。 在传统的FPA设计中，反光板的初始弯曲可能由多种因素引起，包括材料的热膨胀、结构的不均匀性等。为了改善这一情况，作者提出了两种创新的优化方案： 1. 减薄反光板上的金层厚度：金层通常用于提高反光效果，但过厚的金层可能导致反光板弯曲。通过理论分析和实验，研究人员设计并制造了单元尺寸为200 μm的反光板，将金层减薄，结果显示反光板的曲率半径增加了4.71倍，相应的系统光学检测灵敏度提升了5.2倍。这表明减薄金层可以显著减少反光板的弯曲，从而提高系统的成像质量。 2. 制作带有加强筋的反光板：另一种策略是在反光板上添加加强筋结构，以增强其刚性和稳定性。研究人员设计了单元尺寸为60 μm的反光板，采用这种结构后，反光板的曲率半径提高了4.29倍，系统光学检测灵敏度提升了1.18倍。尽管提升幅度不如减薄金层明显，但这种方法仍能有效改善反光板的性能。 实验结果验证了这两种优化方案的有效性，证实了理论分析的准确性。这些成果对于非制冷红外成像技术的发展具有重要意义，因为它们提供了解决反光板初始弯曲问题的新途径，有助于提高红外热成像系统的整体性能，特别是光学检测灵敏度，这对于军事、安防、环境监测等领域的应用至关重要。 关键词：成像系统；焦平面阵列；非制冷红外成像；薄膜；微梁 通过这些优化设计，不仅可以改进现有的红外热成像系统，还能为未来新型红外探测器的设计提供参考，推动红外成像技术的进步。同时，这也展示了如何通过微结构工程和材料科学的方法来解决实际工程问题，对于光学工程和微电子学研究具有重要的参考价值。