LabWindows红外焦平面阵列探测器响应特性研究(2)

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1. 4 红外焦平面阵列探测器 3

1. 5 本文的主要工作 3

1. 6 本文论述结构 4

2 红外探测器性能测试系统 4

2. 1性能测试系统的主要特点： 4

2. 2红外测试系统的主要硬件模块 6

2. 3红外测试系统的主要软件模块 7

2. 4红外测试系统的具体方法 7

2.4.1 320×240红外焦平面阵列探测器 7

2.4.2 红外探测器测试系统硬件设计 8

2.4.3红外探测器测试系统软件设计 13

3 红外探测器数据处理和分析 20

3. 1红外探测系统的各个性能参数 20

3.1.1响应电压 20

3.1.2响应率 21

3.1.3噪声电压 22

3.1.4探测率 23

3.1.5噪声等效温差 24

3.1.6非均匀性 25

3. 2红外探测系统的各个性能参数分析 25

3.2.1响应电压 25

3.2.2响应率 27

3.2.3探测器噪声电压 28

3.2.4探测率 28

3. 3红外探测系统参数综合分析 28

结论 30

致谢 31

参考文献 32

1 引言

红外焦平面阵列是凝视型红外热成像系统的核心器件，它的性能直接关系到红外热像仪的性能评价和图像处理算法的优化。其中，响应特性是红外焦平面阵列探测器的重要性能参数之一。此时，如何建立一台精确有效的红外焦平面阵列器件性能参数测试平台是重中之重，通过该平台我们才能得到红外焦平面阵列性能参数及数据统计特征。通过对数据的分析，计算，研究，我们才能研究测试非制冷红外焦平面阵列探测器光电响应关系及影响因素和分析不同环境条件（环境温度等）对非制冷红外焦平面阵列探测器响应的影响。

1．1 红外技术概述

红外技术是研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。通常人们将其划分为近、中、远红外三部分。近红外指波长为0.75～3.0微米；中红外指波长为3.0～20微米；远红外则指波长为20～1000微米。在光谱学中，波段的划分方法尚不统一，也有人将0.75～3.0微米、3.0～40微米和40～1000微米作为近红外、中红外和远红外波段。另外，由于大气对红外辐射的吸收，只留下三个重要的"窗口"区，即1～3微米、3～5微米和8～13微米可让红外辐射通过。因而在军事应用上，又分别将这三个波段称为近红外、中红外和远红外。

1. 2 红外探测技术概述

1. 3 红外探测器概述

1. 4 红外焦平面阵列探测器

红外技术的发展离不开关键部件红外探测器，它是红外技术发展的先导和核心，因此它受到特别的重视。它的发展也一直受到军事技术需要的引导和驱使。在现阶段，红外探测器的发展工作主要集中在“红外焦平面阵列探测器”IRFPA的研制上以适应各种红外探测器发展的需要。所谓红外焦平面阵列就是红外探测元数目相当大的方阵，并且带有必要信息处理功能的“红外多元阵列探测器”。它把红外探测器单元和其必须的读出电路以及前置放大等预处理电路集成在一起, 简化了红外探测器的接口, 使得红外探测器的外围引线达到了最少, 同时前置处理电路的内部集成, 使得预处理电路始终处于低温的工作状态, 减少了电路的热噪声和系统的其他部件对红外探测器的干扰。