128元长波碲镉汞红外焦平面组件.pdfVIP

128元长波碲镉汞红外焦平面组件 罗t冉 东海杰嫡挫林张±：“耿小缓韩福恐诸于玲张建平 f华北光电技术研宄所，北京，1000l51 7v．m波段范丽的茳仆碡f面组件．它屉宙64×：积排交错辟剪j的 摘要：本文主要叙述工怍在7．5Bin—10 HgCdTe芯片、：霎出电路、微型{±瓦、新特抖=制择矶，运部电路组成HgCdTe，占片呵COMS读 出电路一一对立连接，安装在焦平面微型}土冗内在扛外辐黑下，器件在扯瓦内便可实观光电转换 和信号处理．以两路视频信号输出焦二半面器件捧测罩D·．≥7．5×tO”cmHz。‘W一，电压响应睾Rv {X)≥8×108V1v电流啊啦睾R。【轴≥5AW它足一种实用化组件器件的工怍寿命可达5年 关键词：箝镉汞，红外攘平面．探测龌．响应睾斯特林翱冷机 引言 红外系统的性能很大毽崖上取决f红外推测描的性能和元投．第一代红外系统所用的探测器受到 引线数、功耗．信号处翌、及工岂因#等晰多方面的蟛响．系琥的作用距离和性能受到限制． 缸蚪焦平商器件具育搽测率高D’、≈{×10“cmHzl／2W～，响应牟Rv《、)≈l×10～刑盘杜瓦 内便实现丁光电转换和信号处理，不需外装许多廿离的前放和处理电路．因而杜}C瓶的引线数目大大减 少呆统使用丁址外焦平面器件．可惶系统的体秽衙化．增加r坟计的灵活性．提高r系统的性能j可时使 系统的体积碱小．重量’减轻。绷此红外焦平面器{止的研制肘第二ft红外拂像仪且胄，娄际重要意上． 1．组成及特点 焦平面组件包括高性能HgCdTe芯片、壤、F面微型杜瓦及分翟式斯特韩制冷矾组成．如}薹|1所示 垂体现红外焦平面器件的综合效果．且涟足至关曩要的．a_41红外蚕测器响应元j-5凄出l垦路互连：igiil 电路与微型址瓦互连：敲墅址瓦与驱动电路互连：新特林制冷帆与谎t92e_瓦的互琏等 互连应符合扫丁靠性高、热耗低、噪声小、振动小所选材科对微型杜瓦真空寿命澎岣，J、该组件具 有体积小、重量轻、性施矗、1二怍弗靠＆搜使用方便 2．工作原理 与HgCdTc占片互芝曲信‘，处理电路a1进掸CMOS阳CCD正8-12um迕L乳西崩的HgCdTe光伏 器件。由于消琵电能低(。f以拄100“A的偏置F丁=作)．每个探测元与相联的读出电路的功耗不太于ImW翌 茸扫描的128元红外焦半面{FBA){l{}件、对凄Ⅲ器件和电路的嵫声要求，F很高遗用COMS读出电路围2示 出HgCdTe芯片t亍CMOS凄出I乜路芯jL的互庄方式 “×2HgCdTc响应，t。j袋心化的64×2硅CMOS多通道牧犬．多路凄：fj列阵一一对肫焊接，每个鸣 尘元的负端1j积分放犬嚣鸵王瑞蛙搂，响M五E端接龙t也胜Vm卜．织分放大器的芷端接在一个参考电压 Vref j：如斟3所示的放丈．爰‘f．凄出波形时毕 复位晖Vr为低电1r舞打杖一℃器的匣期瑞矩踌．Vc≈Vref：当Vr为矗电．，F时，一个积分采样过程开始． 刍红外辐射在：商应元上产生约光I乜茼对电窖C充电，Vc上，}此时稳：充电过程的开始和接近柬端．采样脉 ：审SHI和SH2分别为低：乜生．采保电路分jjcI以‘时刻II徊P耐Vc采样．当SHI和SH2分别为高位时，该栗 咩电压分射保持在C1手fI C2上．{苴为佣关积取样的两个输出电压Vsl和Vs2．从时刻t3开始，起动脉冲ST 耸出正赇冲起动位移舒存器．1芏对神慷冲中1．t》：的驱动下，运一凄；也吾个响应元的两个保持电压Vsl．Vs2 叠后给：Ij两路．}!Jl额输出Vide。t．Vide02 3．焦平面器件性能 128元分为两列，母到64元交错摊矾．单个灵敏元的尺寸为50u reX25“III，其问隅为50“m．两列由 67