摘要：在对低噪声CMOS图像传感器的研究中,除需关注其噪声外,目前数字化也是它的一个重要的研究和设计方向,设计了一种可用于低噪声CMOS图像传感器的12 bit,10 Msps的流水线型ADC,并基于0.5μm标准CMOS工艺进行了流片。最后,通过在PCB测试版上用本文设计的ADC实现了模拟输出的低噪声CMOS图像传感器的模数转换,并基于自主开发的成像测试系统进行了成像验证,结果表明,成像画面清晰,该ADC可作为低噪声CMOS图像传感器的芯片级模数转换器应用。

摘要：设计了InGaAs探测器芯片与多模石英光纤的耦合结构,测试了芯片耦合前后的性能变化,并分析了影响耦合效率的因素。结果表明,石英光纤与InGaAs探测器芯片可以较好地耦合。在0.9～1.7μm波段,当采用与芯片尺径相当的100μm光纤进行无透镜直接耦合时,耦合效率可达30%以上;当采用芯径为500μm的光纤耦合时,耦合效率可达55%以上。多模石英光纤出射端的光强呈高斯分布。随着光纤端面与芯片表面的间距偏差的增加,高斯分布曲线的半宽值增大,光束逐渐发散。芯片与光纤的对准偏差对耦合效率的影响很大,其中对横向偏移量的依赖性最强。

摘要：基于APD的时间飞行测距能够获取图像的深度信息。为了提高APD主动探测的精度和探测范围,本文通过研究影响主动探测的精度的因素,设计了与回波波形无关的接收电路,并且采用新型时间数据转换电路从根本上提高了测距量程和精度。主要内容包括基于VCA821自动增益控制电路,提高了接收回波信号的动态范围;运用双通道比较器TLV3502设计的恒定比例时刻鉴别电路能够减小不同幅度回波信号造成的漂移误差;采用高精度、宽量程时间数据转换器TDC7200。最终实现了整体系统ns级的计时精度,200 us级的计时量程,即相应的15 cm精度,30 km范围的高精度探测系统。

摘要：设计了一种应用于红外上转换系统的CMOS读出电路,利用单端放大器的CTIA方式进行读出,克服了传统差分输入放大器管子多、需要米勒补偿电容、版图占用面积大的缺点,有效地减小了电路在像元中占的面积。积分电容采用80 fF,使满阱电子数达到40万个,动态范围大于60 dB。利用相关双采样电路有效地降低了读出噪声,输出总噪声小于0.5 mV。在版图设计中采用了奇偶对称方式,有效地提高了光敏区的占空比。经测试,该电路工作正常,成像清晰,性能良好。

摘要：为满足高采样速率可见光成像探测要求,本文设计了一种具有6 MHz采样频率的四采样长线列CMOS探测器。通过减小四采样后的第一级P跟随管宽长比降低总线寄生电容,和减小P跟随负载管偏置电压增加驱动电流,缩小信号延迟,使读出电路的采样频率由原来的2 MHz增加到6 MHz,有效地提高了长线列可见光CMOS探测器的读出频率。为实现真正相关双采样降低器件等效输入噪声,采用了CTIA积分放大器后接四采样跟随电路。通过测试,该CMOS探测器在积分时间为200 us、光敏面面积为20 um ×18 um的情况下其等效输入噪声电子数50e,与未采用四采样时相比较下降了50%左右。其线性度、输出摆幅、灵敏度等方面都能满足整机系统对CMOS探测器的指标要求。该CMOS探测器的研制为未来超高速高清晰成像探测奠定了重要的理论基础和实用基础。

摘要：介绍了一种便携式电晕放电检测紫外相机的设计方案。该相机选用320×256元AlGaN基"日盲"紫外焦平面作为探测芯片,其波长范围为240～280 nm,具有可见光和紫外两个通道,充满电后能持续工作6 h以上。实验结果表明,该相机可以成功获取清晰的紫外目标图像,并可实现对紫外信号的实时监测。

摘要：电阻阵列探测器规模已经达到256×256,红外景象生成器要求像素规模能够进一步提高,达到512×512及以上。空间低温动态场景模拟用512×512电阻阵探测器的极端功耗高达500 W,并且其工作温度为100K的低温。设计了低温大功率电阻阵列的封装结构,并对该结构进行了热力学仿真分析与实验验证。电阻阵列探测器封装在内部为真空的壳体内,以液氮为循环介质的大冷量换热装置,探测器安装在换热装置的冷端上。仿真分析表明通过液氮可以实现探测器低于100K的制冷;采用试验件对制冷性能进行了验证,验证结果表明设计可行、合理。

摘要：提出了一种基于Android系统的光谱传感物联网移动终端软件设计,可以实现用户与光谱传感物联网的数据交互及数据处理功能;移动终端包括用户信息,节点信息,数据信息三个模块,使用ViewPager类搭建双列表界面展示节点信息,使用SOAP协议与云服务器进行数据交互,可以将得到的光谱以及环境数据以图像的形式展示,并支持图像的保存功能;进一步在移动终端上实现了光谱数据的归一化,一阶微分,二阶微分,峰值寻找等数据处理功能;环境数据包括温度、湿度、二氧化碳浓度以及光照强度数据,可以实时显示最新环境数据,也可选择时间段对环境数据进行查询绘图;经测试,该应用程序运行稳定,可满足光谱传感物联网移动终端的基本应用需求。

摘要：针对红外探测器杜瓦冷指的设计,应选取具有较高屈服强度、较低热导率和较低密度的材料,以提高红外探测器杜瓦的可靠性。考虑到红外探测器封装的其他结构需求,TC4钛合金与无氧铜、可伐等金属之间的焊接一般不太容易实现,试验中采用真空钎焊作为焊接手段,选取Ti-Ni-Zr-Cu钎料,对TC4钛合金与无氧铜、可伐合金的真空钎焊焊接试验结果进行比较分析,得出TC4钛合金与无氧铜、可伐合金钎焊后检漏漏率优于10^?11 torr.l/s,焊缝抗拉强度都达到150 MPa以上。