摘要：焦平面阵列是光学读出非制冷红外成像系统的重要部分。在理论分析的基础上设计了一个显微数字全息系统,测量了一种FPA的热机械灵敏度,结果为0.199deg/K。实验还发现FPA反光板上不同位置处热机械灵敏度是不同的,实验给出了热机械灵敏度随到反光板固定端距离的变化函数关系式。

摘要：设计了一种长支腿式电容读出式红外焦平面阵列结构,并分析了这种像元结构的热导率、热机械灵敏度和热时间常数,从中优化出了该模型的部分结构参数,并以此为依据对像元整体尺寸进行了设计。在该尺寸模型下,得到的像元热导率为3×10-7 W/K,热机械灵敏度为162nm/K,热时间常数为35ms,该热时间常数满足人眼识别频率的需要。讨论了焦平面阵列能够高灵敏度工作的关键参数—噪声等效温差,分析计算显示,得到噪声等效温差为6mK。进行了仿真计算,得到的噪声等效温差为5mK,与计算结果非常吻合。实验表明,该系统的噪声等效温差足够小,可满足稳定输出信号的需要。最后,基于牺牲层工艺制备了长支腿结构焦平面阵列,验证了制备工艺的可行性。