低温红外场景生成技术研究

• 作者: 施蕊 时庆峰 李卓 王欣 高彦泽
• 来源期刊: 空天防御
• 学科: 工学
• 关键词: 低温红外场景生成 MEMS薄膜芯片 温度空间特性 温度时间特性
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 专家特稿
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 分类号: TN219
• 语种: 中文

摘要

提出了一种基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)薄膜芯片的低温红外场景生成技术,芯片本身是基于光加热的被动无源器件,因此可以将场景写入系统放在低温真空舱外.在低温环境内没有电子器件和保温层的辐射干扰,无源芯片本身能模拟的最低温度可以无限接近于低温下的环境温度.建立了理论模型和实验装置,并对薄膜芯片在低温下的空间特性和时间特性进行了测试.在7.5～14μm波段,当入射到芯片处的光功率密度为0.0275 W/mm2时,环境温度从233 K降低到173 K,可模拟温度范围从49.67 K增大到85.2 K.在环境温度173 K下,写入光功率增加到0.1233 W/mm2时,可模拟温度范围加大到367 K.当环境温度从233 K降低到173 K时,芯片的上升时间从6.52 ms增加至6.73 ms,下降时间从6.75 ms减少至6.22 ms.低温实验结果表明:环境温度越低,芯片可模拟温度范围越大,时间响应也越快.红外薄膜在低温红外场景生成技术中拥有广阔的应用前景.