非制冷紅外探測(cè)器串音、光譜響應(yīng)、MTF測(cè)試技術(shù)研究.pdf

1、紅外探測(cè)作為一門具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的技術(shù),多年來受到各國(guó)的重視。紅外探測(cè)器的測(cè)試技術(shù)是其中一個(gè)重要的分支,對(duì)紅外技術(shù)的發(fā)展有支撐作用。目前國(guó)內(nèi)在這一方面已經(jīng)開始進(jìn)行研究,筆者所在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開發(fā)出了具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的紅外探測(cè)器測(cè)試系統(tǒng)。目前該測(cè)試系統(tǒng)主要集中在電學(xué)參數(shù)測(cè)試的研究上。在光譜響應(yīng)、串音、調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的測(cè)試技術(shù)研究上相對(duì)較少。進(jìn)行這方面的研究能完善整個(gè)紅外探測(cè)器件的測(cè)試評(píng)價(jià)體系,為器件性能的改進(jìn)提供參考依據(jù)。因此開展這一

2、方面的研究。
　　為了對(duì)光譜響應(yīng)、串音、MTF三項(xiàng)參數(shù)深入探討,首先從非制冷型紅外焦平面陣列(IRFPA)探測(cè)器的特性進(jìn)行了研究。包括對(duì)其敏感元材料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)探測(cè)單元工作原理進(jìn)行了理論分析。測(cè)試中需要有具體的硬件平臺(tái)。所以結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有技術(shù)搭建了測(cè)試平臺(tái)的硬件電路,并介紹了測(cè)試系統(tǒng)主要功能模塊的電路設(shè)計(jì)。
　　對(duì)于探測(cè)器串音參數(shù)測(cè)試技術(shù)的研究,首先從其物理意義、產(chǎn)生原因、主要測(cè)試手段入手進(jìn)行了理論上的分析和公式的推導(dǎo)

3、。然后借鑒已有測(cè)試方法設(shè)計(jì)了測(cè)試方案。并結(jié)合測(cè)試系統(tǒng)研究了光學(xué)聚焦系統(tǒng)和光闌對(duì)于測(cè)試的影響。因?yàn)槌Ｓ脺y(cè)試方法中有光斑不易與像元對(duì)準(zhǔn)的弊端,所以設(shè)計(jì)了一種新的測(cè)試方法。該測(cè)試方法利用光斑在被測(cè)元臨近區(qū)域以像元尺寸的約數(shù)為步長(zhǎng)進(jìn)行逐步掃描,使光斑以漸進(jìn)形式逼近和離開被測(cè)元。光斑掃描過程中每掃描一步輸出被測(cè)元的響應(yīng)灰度。其響應(yīng)灰度能反應(yīng)出串音的影響,同時(shí)又能規(guī)避光斑對(duì)不準(zhǔn)造成的誤差。利用常規(guī)測(cè)試方法對(duì)這一方法進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明這一測(cè)試方法

4、與常規(guī)方法的測(cè)試結(jié)果相比偏差小,具有使用價(jià)值和進(jìn)一步研究的價(jià)值。
　　對(duì)于探測(cè)器的光譜響應(yīng)和MTF測(cè)試。同樣采用了從理論分析切入進(jìn)行研究的方法。首先對(duì)其物理意義、影響因素、測(cè)試手段進(jìn)行了分析和推導(dǎo)。然后在已有測(cè)試平臺(tái)上通過實(shí)際測(cè)試分析了盲元對(duì)于器件相對(duì)光譜響應(yīng)測(cè)試結(jié)果的影響。在對(duì)相對(duì)光譜響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合時(shí),利用MATLAB分析對(duì)比了不同擬合方式的效果。在對(duì)MTF進(jìn)行研究的過程中,研究了光學(xué)系統(tǒng)和狹縫對(duì)測(cè)試的影響。并利用MATL