中文摘要 | 第1-6页 |
英文摘要 | 第6-11页 |
1 绪论 | 第11-24页 |
1.1 红外技术的发展 | 第11-12页 |
1.2 红外探测器的种类和原理 | 第12-15页 |
1.2.1 光电型红外探测器 | 第12-14页 |
1.2.2 热敏型红外探测器 | 第14-15页 |
1.3 红外焦平面阵列器件及发展趋势 | 第15-16页 |
1.4 非致冷微测辐射热计红外焦平面阵列 | 第16-19页 |
1.5 红外技术在军事中的应用 | 第19-20页 |
1.6 红外技术在民事中的应用 | 第20-22页 |
1.7 研究工作的主要内容 | 第22-24页 |
2 UMBIRFPA的原理、结构与特性参数 | 第24-46页 |
2.1 引言 | 第24页 |
2.2 物体红外辐射特征、传播与红外热成像 | 第24-30页 |
2.2.1 红外辐射及其特点 | 第24-25页 |
2.2.2 红外辐射基本规律 | 第25-26页 |
2.2.3 红外线传播 | 第26-28页 |
2.2.4 象元上的红外辐照强度 | 第28-29页 |
2.2.5 红外热成像 | 第29-30页 |
2.3 微测辐射热计的结构 | 第30-33页 |
2.3.1 微测辐射热计的总体结构 | 第30-31页 |
2.3.2 微测辐射热计的热敏感电阻材料 | 第31-32页 |
2.3.3 桥面和桥腿结构 | 第32-33页 |
2.3.4 采用双层结构和反射膜 | 第33页 |
2.4 微测辐射热计的制造 | 第33-35页 |
2.5 微测辐射热计的工作原理 | 第35-38页 |
2.5.1 无偏置情况下的热平衡过程 | 第36页 |
2.5.2 施加偏置时微测辐射热计上的热平衡过程 | 第36-38页 |
2.6 微测辐射热计的特性参数 | 第38-45页 |
2.6.1 微测辐射热计的电热效应 | 第38-39页 |
2.6.2 微测辐射热计的特性参数 | 第39-45页 |
2.7 结束语 | 第45-46页 |
3 UMBIRFPA的非均匀性校正 | 第46-68页 |
3.1 引言 | 第46页 |
3.2 非均匀性定义 | 第46-47页 |
3.3 非均匀性产生原因及表现形式 | 第47-48页 |
3.4 红外焦平面阵列中采用的非均匀性校正方法 | 第48-56页 |
3.4.1 两点非均匀性校正 | 第50-53页 |
3.4.2 利用半导体存贮器的函数变换功能实现非均匀性实时校正 | 第53-54页 |
3.4.3 神经网络用于非均匀性校正 | 第54-56页 |
3.5 使用三点校正法校正UMBIRFPA的非均匀性 | 第56-64页 |
3.5.1 UMBIRFPA的非均匀性校正不能只用两点校正方法的原因 | 第56-58页 |
3.5.2 测量微测辐射热计电阻的方法 | 第58-60页 |
3.5.3 利用MOS管放大器稳定微测辐射热计的光学增益比 | 第60-62页 |
3.5.4 增益比校正系数产生的方法 | 第62-64页 |
3.6 三点非均匀性校正原理的进一步说明 | 第64-66页 |
3.7 结束语 | 第66-68页 |
4 UMBIRFPA的计算机仿真 | 第68-95页 |
4.1 引言 | 第68页 |
4.2 影响微测辐射热计红外焦平面阵列成像的因素 | 第68-69页 |
4.3 仿真系统的组成部分 | 第69-71页 |
4.4 仿真计算的数学方法 | 第71-74页 |
4.4.1 MOS场效应管的直流特性 | 第71-72页 |
4.4.2 施加偏置时微测辐射热计中电流的计算 | 第72-73页 |
4.4.3 UMBIRFPA仿真的工具 | 第73-74页 |
4.5 UMBIRFPA仿真及结果分析 | 第74-94页 |
4.5.1 辐照分布计算 | 第74-76页 |
4.5.2 无电压偏置时微桥上的热平衡仿真 | 第76-80页 |
4.5.3 加电压偏置时微桥的热平衡仿真 | 第80-85页 |
4.5.4 微测辐射热计中噪声与偏置电流的关系 | 第85-86页 |
4.5.5 微测辐射热计的光学增益 | 第86-87页 |
4.5.6 噪声等效功率及噪声等效温差 | 第87-88页 |
4.5.7 探测率及相应率 | 第88页 |
4.5.8 阵列的动态范围 | 第88-89页 |
4.5.9 阵列的非均匀性 | 第89-94页 |
4.6 结束语 | 第94-95页 |
5 UMBIRFPA的相关电路设计 | 第95-106页 |
5.1 引言 | 第95-97页 |
5.1 UMBIRFPA中的相关电路 | 第95页 |
5.1.2 UMBIRFPA的信号处理过程 | 第95-97页 |
5.2 利用UMBIRFPA成像的系统的电路系统框图 | 第97-98页 |
5.3 读出积分电路(ROIC)阵列结构 | 第98-101页 |
5.3.1 阵列的单元结构 | 第98-100页 |
5.3.2 UMBIRFPA读出电路面阵结构 | 第100-101页 |
5.4 UMBIRFPA非均匀性校正的硬件实现 | 第101-104页 |
5.4.1 施加非均匀性偏置到普通门放大器的电路 | 第101-103页 |
5.4.2 利用两点校正法进一步对阵列输出信号进行校正 | 第103-104页 |
5.5 UMBIRFPA衬底温度控制电路 | 第104-105页 |
5.6 结束语 | 第105-106页 |
论文总结 | 第106-108页 |
致谢 | 第108-109页 |
附录攻读博士学位期间发表的论文 | 第109-110页 |
参考文献 | 第110-116页 |