轻小型非制冷短波红外相机信息获取关键技术研究

发布时间：2025-07-18 20:44

　　短波红外成像系统由于匹配大气窗口、夜视效果良好、穿透雾霾能力强等特点,在航天遥感、国防军事、环境减灾、生物医学等领域有着广泛的应用。其中非制冷短波红外探测器因其体积小、功耗低、可在常温下工作等特点,被越来越多地应用到短波成像系统当中。随着对非制冷探测器的不断研究,其性能也在逐渐逼近制冷型探测器,市场占有率逐年提高。本文针对低照度短波红外探测的背景,研制了一套轻小型低功耗的非制冷短波红外成像信息获取及处理系统,对探测器衬底温度的稳定控制展开探究,并在低照度应用的背景下开展了对非均匀性校正方面的研究。本文的主要研究内容及创新点有:(1)基于上海技术物理研究所自行研制的320×256InGaAs探测器研制了一套低噪声高灵敏度的探测器驱动及信息获取系统,对模拟电路噪声进行了研究分析,从芯片级、模拟电路级及板级等各个层次进行了低噪声设计,并对成像效果进行了评估,实现了预定的指标。分析了短波红外相机夜景成像的可行性,并将短波红外相机夜景成像效果与可见光成像效果进行了比较,结果显示短波红外在夜景成像方面具有显著优势。(2)研究了短波红外探测器成像质量与衬底温度的关系,并基于探测器集成的热电制冷器设计了...

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2海平面上2km大气透过率曲线

在遥感领域,大气窗口是一个重要的概念。要获得清晰的对地观测结果,就需要探测信号较强的谱段。在地球的大气中,存在很多对红外辐射有吸收作用的气体分子,有水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷、氧化氮、一氧化碳等[3]。这些气体分子的存在使红外波段产生吸收带。在地球的大气中存在许多这样的吸收带,在....

图1.3 Sentinel-5卫星实物图

Sentinel-5是欧洲航天局研制的专用于全球环境与安全计划大气化学成分检测项目的人造地球卫星,计划于2020年左右发射,重点监测大气中的痕量气体浓度和气溶胶,以支持近实时空气质量协议监测和气候协议监测等运营服务。该卫星搭载了一套响应范围涵盖了从紫外波段到短波红外波段的高分辨率....

图1.4 Sentinel-5有效载荷结构设计

图1.3Sentinel-5卫星实物图IRS载荷是环境减灾卫星B星搭载的一台红外相机,光谱范围为0.75～12.5μm[5][6],分为4个谱段,幅宽720km,空间分辨率在近红外、短波红外和中波红外为150m,长波红外谱段为300m[5][6]。其中短波探测谱段为1.54～1....

图1.5 HJ-1B卫星红外相机头部[5]

IRS载荷是环境减灾卫星B星搭载的一台红外相机,光谱范围为0.75～12.5μm[5][6],分为4个谱段,幅宽720km,空间分辨率在近红外、短波红外和中波红外为150m,长波红外谱段为300m[5][6]。其中短波探测谱段为1.54～1.76μm,辐射分辨率为0.4%,相对定....

本文编号：4057395