光学读出微梁阵列红外成像及性能分析

• 作者: 伍小平 张青川 李超波 熊志铭 缪正宇 董凤良 郭哲颖 陈大鹏
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 非制冷红外成像 光学读出 双材料微梁阵列 热导
• 年，卷（期）: 2007,（5）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 2529-2536
• 页数: 8页
• 分类号: O4
• 字数: 4152字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.05.010

摘要

在构建的光学读出微梁阵列(焦平面阵列FPA)非制冷红外成像系统中,实现了无硅基底FPA置于空气中对人体的热成像.通过FPA在不同真空度环境条件下的成像结果进行比较,分析了热导和系统噪声值随气压变化的关系,以及对系统成像性能的影响,并对气体分子热运动自由程大于空气传热层特征尺度时的气体热传导模型进行了修正分析和实验验证.实验结果表明:FPA置于空气中时,气体分子撞击微梁引起的微梁反光板无序振动产生的光学读出噪声成为系统噪声的主要来源.当真空度小于1Pa时,总热导和光学读出噪声值的变化都趋于平缓;当真空度小于10-2 Pa时,空气热导的影响可忽略,总热导降低到微梁感热像素的辐射极限,光学读出噪声也降低到一极小值.实验结果与理论分析相符合.