摘要：通过对甚长波碲镉汞器件的信号、噪声、有效寿命等的测试分析,研究背景辐射对甚长波器件性能的影响。利用冷光阑和黑体照射改变器件接收的背景辐射,设计并搭建了变背景有效寿命测试装置。改变背景辐射,测试甚长波器件的电阻、信号、噪声、噪声频谱、有效寿命。测量结果表明,增加立体角为30°的冷光阑后,随着背景辐射的减小,器件的电阻、信号、噪声、探测率等都有不同程度的增加;噪声频谱测试证明,1kHz频率处的噪声主要是产生-复合噪声;改变黑体温度的变背景的有效寿命测试结果证明,背景辐射对寿命的影响很大,背景辐射减小,光生载流子的有效寿命增加。分析甚长波器件表面和体内的S-R复合、俄歇复合、辐射复合等复合机制,利用非平衡载流子和器件有效寿命理论对器件的寿命和产生复合噪声随背景辐射的变化进行理论计算,计算结果与实验结果存在一定的差异,但在随背景辐射变化的趋势上一致,并对两者的差别进行了分析。

摘要：南极Dome A被认为是地球上最为优秀的天文测光、观测台址,尤其在红外波段。为了充分利用Dome A的独特天文观测优势条件以及满足系外行星观测需求和为我国未来南极更大口径望远镜的研制提供经验,提出建造1m可见/红外巡天望远镜。通过掩星法探测系外行星,至少需要万分之五的测光精度,必须很好地抑制或降低系统光机结构的自身辐射。以南极1m可见/红外巡天望远镜为例,进行南极红外望远镜杂散光抑制方法方面的探讨。由于该望远镜采用一次直接成像光学系统,光学结构简单,但无法设置冷光阑,红外背景辐射抑制效率较低。在光学系统设计上把次镜设置为孔径光阑进行优化设计,再详细介绍主镜遮光罩,次镜遮光罩,以及杜瓦瓶内冷光栏的独特设计,通过模拟仿真,自身辐射在像面上的辐照度为6.8×10-10 W/m2,为天空背景辐射在像面上的照度五分之一以下,满足天文观测三分之一要求。

摘要：背景辐射特征是目标红外辐射的重要组成部分。以典型隐身无人机为对象,分析了背景对目标红外辐射的影响机理,建立了目标红外辐射的数学模型,计算了目标在背景辐射下的红外辐射特征,并分析了背景辐射对目标红外辐射特征的影响。该研究结果将为飞行器红外探测以及红外隐身设计提供参考。

摘要：研究了HgCdTe中波叠层光导器件在不同背景辐射条件下的性能变化,设计了增加冷光栏和使用不同温度的黑体对器件进行辐照的两种改变背景辐射的实验方案.结果表明,随着背景辐射的减小,器件的测量噪声亦减小.利用非平衡载流子和器件有效寿命理论对器件的产生复合噪声进行了计算,计算结果与实验结果在随背景辐射变化的趋势上相似.进一步的噪声频谱测量表明,1/f噪声是叠层器件噪声随背景辐射变化的主要原因;而叠层结构中存在的边缘接触不对称MIS结构增大了背景辐射变化对1/f噪声的影响.

摘要：由于声光可调滤波器(AOTF)晶体和声电换能器制造工艺的限制,基于AOTF分光方式的成像光谱仪通光孔径和光学透过率较小,导致有效目标入射量较小,此时系统背景辐射的影响不容忽视。具体阐述了系统背景辐射对信噪比及辐射精度的影响,对系统背景辐射量进行了理论分析计算,并通过实验验证了背景辐射的温度特性。最后,提出局部控温的方法来抑制背景辐射的影响,并通过实验验证了其有效性,为工程系统设计提供了必要的参考。文中的研究同样适用于其他有效目标入射辐射量小或系统工作环境温度变化大的红外光谱成像系统。

摘要：为满足对天空背景辐射进行实时光谱测量和特征提取的需求,基于光纤光谱仪研制了一台一体化天空背景辐射计,可测量340~1030 nm波长范围内的天空背景辐射光谱,波长分辨率优于0.5 nm,具有定点测量、全天空扫描测量两种工作模式。在介绍系统总体结构的基础上,描述了光学组件、转台系统、跟踪模块、嵌入式控制系统及恒温控制模块等硬件部件的结构,以及上位机软件的设计思路、设备工作流程和定标方式。最后分析经光谱辐射定标后的测量数据,初步验证设备工作的可靠性,为天空背景辐射的实时测量及光谱特性研究提供了有效手段。

摘要：为了深入研究宽谱段背景光辐射,满足实时测量天空背景辐射的科研试验任务需求,自主设计了一套宽谱段天空背景光辐射计,能实现全天空扫描和定点观测两种测量模式,扩展了可测量波段,完成了200~2500 nm波段积分辐亮度的测量。基于设备的总体结构原理图,详细介绍了各个分系统部件的研制方案,给出了各项详细的技术指标以及设备的标定原理和实验,并对设备的不确定度进行了分析,结果符合不确定度的要求,证明了其可靠性。利用宽谱段背景辐射计在长春地区进行实测,并对数据进行简要分析,测量结果满足辐射变化规律,为科研和具体应用提供了一种新的有效方式。

摘要：提出了一种新型的基于反射光栅干涉仪的低背景光谱仪,当使用工作在背景限制条件下的探测器时,降低背景噪声,有利于提高光谱仪系统的探测率,进而可提高光谱仪的信噪比.由于理想反射镜发射率为零,故其干涉仪组件无黑体辐射.因此,基于低温光源、低温探测器和光栅干涉仪的光谱仪,其探测到的背景辐射大幅降低.进而得到低背景下的探测率实现灵敏探测.理论分析表明随背景辐射的降低,背景限制条件下探测器的探测率可大幅提高.理想情况下,对工作在背景限制下的碲镉汞探测器,当由300 K的背景辐射降至77 K时,其探测率和相应光谱仪的信噪比可提高三个数量级.另外,与之前报导的低温迈克尔逊光谱仪相比,它结构紧凑且无需对干涉仪降温,易于搭建.该设计对红外灵敏探测有重要意义.

摘要：红外低背景探测技术主要应用在深空环境,系统灵敏度与自身背景辐射关系较大,如何有效抑制探测系统自身背景辐射一直是重点研究方向;识别一直是红外领域的研究热点,增加探测谱段是提高特征获取量的最有效方式。介绍了一种局部制冷分光的红外多波段探测技术,该技术采用探测器一体化设计思路,将折反结构光学系统局部集成到探测器内部随红外芯片一起制冷;再利用分光元件进行双路分光,实现双波段能力,如果结合叠层芯片可以有效拓展到多波段能力;通过光学自辐射仿真,比较不同光学结构形式下的自辐射结果,可以看出:该技术背景辐射降低至常温折反系统背景辐射1/4,理论灵敏度可以大幅度提高,该技术优势明显,潜力巨大。

摘要：针对恒虚警工作方式下,噪声、信号及倍增因子之间相互作用的问题,分析了倍增因子、背景辐射对APD探测系统性能的影响以及恒虚警补偿方式的工作原理,建立了恒虚警下背景辐射与倍增因子的关系模型。通过求取有、无背景光时系统可探测到的最小信号功率,建立了APD性能的评估模型,设计实验对模型进行了验证,利用该模型分析了不同噪声对APD探测性能的影响。结果表明,随着背景光增强,其对APD的性能影响逐渐增大,且增大速率逐渐减缓;暗电流噪声较小时,背景光对APD作用较为明显,随着暗电流噪声的增大,背景光对系统影响迅速减小,最终趋于平稳;背景光对APD的影响随热噪声、放大电路噪声的增大而均匀增大。