摘要：利用提出的光学读出非制冷红外成像系统,先后制作了单元尺寸各不相同的单层膜无基底焦平面阵列(focal plane array,FPA),获得了室温物体的热图像.分析发现,当FPA的单元尺寸从200μm逐渐减小到60μm时,基于恒温基底模型的理论响应与实验结果的偏差逐渐增大.通过有限元分析方法,模拟分析了不同尺寸的微梁单元在无基底FPA中的热学行为,发现了当单元尺寸逐渐减小时恒温基底模型偏差逐渐增大的原因,即无基底FPA的支撑框架不满足恒温基底条件,受热辐射后支撑框架的温升从基底上抬高了单元的温升.论文还分析了无基底FPA的红外成像性能.当单元尺寸为60μm时,其热探测灵敏度比传统的有基底FPA高一个数量级.

摘要：本文给出了一种用于非制冷光学读出红外探测器的核心器件——微悬臂梁阵列的设计和制作，它是SiNx／Au双材料单层膜结构，简化制作工艺、可以直接在空气中成像。实验使用了设计制作的140×98微梁阵列和高信噪比的12-bitCCD，得到120℃以上的物体热像，噪声等效温度差（NETD）为5K左右，实验结果与热机械模型预测结果一致。

摘要：光学读出式红外成像技术是近年来研究的热点,本文讨论了镜面弯曲对光学检测灵敏度的影响。由双材料微悬臂梁组成的非致冷焦平面阵列通过体刻蚀工艺加工而成,由于残余应力的影响,制成的焦平面阵列将会发生弯曲,应力导致的镜面弯曲将会降低光学探测灵敏度。本文通过傅立叶光学模拟了镜面弯曲对光学探测灵敏度的影响,并通过实验验证了该模型。实验和模拟结果表明,在镜面曲率为0 .1mm-1时,光学探测灵敏度将会降低到理想情况的40 %。最后我们用这个模型评价了通过表面修饰来提高光学性能的效果。

摘要：基于提出的光学读出非制冷红外成像系统,先后制作了不同单元尺寸的单层膜无基底焦平面阵列(FPA),获得了室温物体的热图像。分析发现,当FPA的单元尺寸从200μm逐渐减小到60μm时,基于恒温基底模型的理论响应与实验结果的偏差逐渐增大。通过有限元方法,模拟分析了不同尺寸的微梁单元在无基底FPA中的热学行为,发现了当单元尺寸逐渐减小时,恒温基底模型偏差逐渐增大的原因,即无基底FPA的支撑框架逐渐不满足恒温基底条件,受热辐射后,支撑框架的温升从基底上抬高了单元的温升。论文还分析了无基底FPA的红外成像性能。当单元尺寸为60μm时,其热探测灵敏度比传统的有基底FPA高一个数量级。

摘要：An optical readout uncooled infrared （IR） imaging detector of bimaterial cantilever array using knife-edge filter operation （KEFO） is demonstrated. The angle change of each cantilever in a focal plane array （FPA） can be simultaneously detected with a resolution of 10.5 degree. A deformation magnifying substrate-free micro-cantilever unit with multi-fold interval metaUized legs is specially designed and modeled. A FPA with 160×160 pixels is fabricated and thermal images with noise equivalent temperature difference （NETD） of 400 mK are obtained by this imaging detector.