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数字化中波红外焦平面探测器组件研究进展

白丕绩 赵俊 韩福忠 李立华 王博 姚立斌 李敏

白丕绩, 赵俊, 韩福忠, 李立华, 王博, 姚立斌, 李敏. 数字化中波红外焦平面探测器组件研究进展[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(1): 102003-0102003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0102003
引用本文: 白丕绩, 赵俊, 韩福忠, 李立华, 王博, 姚立斌, 李敏. 数字化中波红外焦平面探测器组件研究进展[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(1): 102003-0102003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0102003
Bai Piji, Zhao Jun, Han Fuzhong, Li Lihua, Wang Bo, Yao Libin, Li Min. Review of digital mid-wave infrared focal plane array detector assembly[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(1): 102003-0102003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0102003
Citation: Bai Piji, Zhao Jun, Han Fuzhong, Li Lihua, Wang Bo, Yao Libin, Li Min. Review of digital mid-wave infrared focal plane array detector assembly[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(1): 102003-0102003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0102003

数字化中波红外焦平面探测器组件研究进展

doi: 10.3788/IRLA201746.0102003
基金项目: 

国防重点预研基金

详细信息
    作者简介:

    白丕绩(1976-),男,研究员,硕士,主要从事红外探测及信号读出方面的研究。Email:pijibai@163.com

    通讯作者: 姚立斌(1968-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事混合信号集成电路设计方面的研究。Email:libin.yao@ieee.org
  • 中图分类号: TN386.5

Review of digital mid-wave infrared focal plane array detector assembly

  • 摘要: 介绍了美国、以色列、法国等西方发达国家在数字化中波红外焦平面探测器方面的研究现状及发展趋势。从数字读出电路(ROIC)角度出发,阐述了上述三个发达国家开发的列级ADC数字化中波红外焦平面探测器的最新研究成果。在SWaP概念牵引下,以色列、法国都推出了小像元(中心距为10 m及以下)、高温工作、数字化输出的百万像素中波红外焦平面探测器组件。最后介绍了昆明物理研究所在数字化红外焦平面探测器组件研究方面取得的最新进展。昆明物理研究所突破列级ADC数字读出电路关键技术后,研制出一系列中心距(15 m、20 m、25 m)的640512列级ADC数字化中波红外焦平面探测器组件,主要技术指标与国外同类数字化中波红外焦平面探测器组件相当。
  • [1] Bai Piji, Yao Libin. Read out integrated circuit for third-generation infrared focal plane detector[J]. Infrared Technology, 2015, 37(2):89-96. (in Chinese)白丕绩, 姚立斌. 第三代红外焦平面探测器读出电路[J]. 红外技术, 2015, 37(2):89-96.
    [2] Donald A R, Stuart Horn, James Campbell, et al. Third generation imaging sensor system concepts[C]//SPIE, 1999, 3701:108-117.
    [3] Philippe Tribolet, Grard Destefanis. Third generation and multi-color IRFPA developments:a unique approach based on DEFIR[C]//SPIE, 2005, 5783:578337
    [4] Rogalski A, Antoszewski J, Faraone L. Third-generation infrared photodetector arrays[J]. Journal of Applied Physice, 2009, 105:091101.
    [5] Bai Piji, Zhao Jun, Liu Huiping, et al. Review of ROIC for MCT dual-band infrared focal plane arrays[J]. Infrared Technology, 2015, 37(10):807-813. (in Chinese)白丕绩, 赵俊, 刘会平, 等. 碲镉汞双色红外焦平面读出电路研究进展[J]. 红外技术, 2015, 37(10):807-813.
    [6] Radford W A, Radford W A, Patten E A, et al. Third generation FPA development status at Raytheon vision systems[C]//Proceedings of SPIE, Infrared Technology and Applications XXXI, 2005, 5783:331-339.
    [7] Nesher Ofer, Elkind Shimon, Adin Amnon, et al. Digital cooled InSb detector for IR detection[C]//SPIE, 2003, 5074:10.1117/12.498154.
    [8] Olknine Schlesinger J, Calahorra Z, Uri E, et al. Pelican-SCD's 640512, 15m pitch InSb detector[C]//SPIE, 2007, 6542:654231.
    [9] Alain M, Laurent R, Yann R, et al. Improved IR detectors to swap heavy systems for SWaP[C]//SPIE, 2012, 8353:835334.
    [10] Lutz H, Breiter R, Eich D, et al. High operating temperature IR-modules with small pitch for SWaP reduction and high performance applications[C]//SPIE, 2011, 8185:818504.
    [11] Michel V, Laurent R, Fabien C, et al. HOT infrared detectors using MCT technology[C]//SPIE, 2011, 8012:80122 W.
    [12] Chen Nan, Yao Libin. Analog to digital conversion techniques in array image sensors[J]. Infrared Technology, 2014, 36(10):770-776. (in Chinese)陈楠, 姚立斌. 阵列型图像传感器模数转换技术[J]. 红外技术, 2014, 36(10):770-776.
    [13] Nesher O, Elkind S, Adin A, et al. A digital cooled inSb detector for IR detection[J]. Infrared Technology and Applications XXIX, 2003, 5074:120-129.
    [14] Markovitz T, Pivnik I, Calahorra Z, et al. Digital 640x512/15m InSb detector for high frame rate, high sensitivity and low power applications[J]. Infrared Technology and Applications XXXVII, 2011, 8012:80122Y.
    [15] Krashefski B, Elliott J, Hhan L, et al. A versatile, producible, digital, FPA architecture[C]//SPIE, 2006, 6206:62062W.
    [16] Nesher O, Pivnik I, Ilan E, et al. High resolution 12801024, 15m pitch compact InSb IR detector with on-chip ADC[C]//SPIE, 2009, 7298:72983K.
    [17] Lutz H, Breiter R, Rutzinger S, et al. High-performance IR detector modules for Army applications[C]//SPIE, 2013, 8704:87040A.
    [18] Lior Shkedy, Maya Brumer, Philip Klipstein, et al. Development of 10m pitch XBn detector for Low SWaP MWIR applications[C]//SPIE, 2016, 9819:98191D.
    [19] Shin M S, Kim J B, Kim M K, et al. A 1.92-Megapixel CMOS image sensor with column-parallel low-power and area-effcient SA-ADCs[J]. IEEE Trans. Electron Devices, 2012, 59:1693-1700.
    [20] Fillon P, Dugalleix S, Pistone F, et al. Digital output for high performance MCT staring arrays[J]. Infrared Technology and Applications, 2006, 6206:62060U.
    [21] Guellec F, Villard P, Rothan F, et al. Sigma-delta column-wise A/D conversion for cooled ROIC[J]. Infrared Technology and Applications, 2007, 6542:65423N.
    [22] Yao Libin, Chen Nan, Zhang Jiqing, et al. Digital IRFPA technology[J]. Infrared Technology, 2014, 38(5):357-366. (in Chinese)姚立斌, 陈楠, 张继清, 等. 数字化红外焦平面技术[J]. 红外技术, 2014, 38(5):357-366.
    [23] Matthew G Brown, Justin Baker, Curtis Colonero, et al. Digital-pixel focal plane array development[C]//Proc of SPIE Solid-State Circuits Conference, 2010, 608:7608-76082H.
    [24] Alexandre Guilvard, Josep Segura, Pierre Magnan, et al. A digital high dynamic range CMOS image sensor with multi-integration and pixel readout request[C]//Proc of SPIE in IST Electronic Imaging, 2007, 6501:65010L.
    [25] Matthew G. Brown, Justin Baker, Curtis Colonero, et al. Digital-pixel focal plane array development[C]//Proc of SPIE in Quantum Sensing and Nanophotonic Devices VII, 2010, 7608:76082H.
    [26] Guellec F, Peizerat A, Tchagaspanian M, et al. A 25m pitch LWIR focal plane array with pixel-level 15-bit ADC providing high well capacity and targeting 2 mK NETD[C]//Proc of SPIE in Infrared Technology and Applications XXXVI, 2010, 7660:76603T.
  • [1] 梁清华, 魏彦峰, 陈洪雷, 郭晶, 丁瑞军.  天文应用红外焦平面读出电路研究 . 红外与激光工程, 2024, 53(1): 20230364-1-20230364-13. doi: 10.3788/IRLA20230364
    [2] 李建林, 刘卓林, 陈晓燕, 雷永畅, 董伟, 钱昆伦.  红外焦平面探测器杜瓦组件的热致破坏及其环境试验 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210337-1-20210337-10. doi: 10.3788/IRLA20210337
    [3] 杨超伟, 赵鹏, 黄伟, 秦强, 何天应, 李红福, 浦同俊, 刘艳珍, 熊伯俊, 李立华.  高工作温度p-on-n中波碲镉汞红外焦平面器件研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220150-1-20220150-5. doi: 10.3788/IRLA20220150
    [4] 张江风, 田笑含, 张晓玲, 孟庆端.  InSb红外焦平面列阵探测器局部分层失效机理研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210133-1-20210133-7. doi: 10.3788/IRLA20210133
    [5] 郑丽霞, 刘高龙, 吴金, 孙伟锋.  多功能红外焦平面读出电路设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220139-1-20220139-7. doi: 10.3788/IRLA20220139
    [6] 陈楠, 张济清, 毛文彪, 李雄军, 宋林伟, 高玲, 姚立斌.  大动态范围、高灵敏度红外焦平面数字像元读出电路技术(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210821-1-20210821-11. doi: 10.3788/IRLA20210821
    [7] 钟昇佑, 姚立斌, 范明国, 李正芬.  1280 × 1024,10 μm数字红外焦平面读出电路设计(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20211113-1-20211113-8. doi: 10.3788/IRLA20211113
    [8] 姚立斌, 陈楠, 胡窦明, 王英, 毛文彪, 钟昇佑, 张济清.  数字红外焦平面探测器(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210995-1-20210995-11. doi: 10.3788/IRLA20210995
    [9] 王雅琴, 蔡光艳, 马占锋, 高健飞, 黄立.  共用桥腿式高性能非制冷红外焦平面探测器研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200330-1-20200330-7. doi: 10.3788/IRLA20200330
    [10] 刘煦, 李云铎, 叶联华, 黄张成, 黄松垒, 方家熊.  单光子探测InGaAs雪崩焦平面像素级高分辨率低误码时间数字转换电路 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210009-1-20210009-9. doi: 10.3788/IRLA20210009
    [11] 杨超伟, 封远庆, 李东升, 李宁, 赵永强, 舒畅, 辛永刚, 李永亮, 左大凡, 唐遥.  中波碲镉汞红外偏振焦平面探测器的制备研究(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20211008-1-20211008-5. doi: 10.3788/IRLA20211008
    [12] 姚立斌, 陈楠.  高性能低噪声数字读出电路 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103009-0103009(10). doi: 10.3788/IRLA202049.0103009
    [13] 钟昇佑, 陈楠, 范明国, 张济清, 朱琴, 姚立斌.  640×512数字化InGaAs探测器组件 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190495-1-20190495-8. doi: 10.3788/IRLA20190495
    [14] 岑懿群, 张君玲, 陈洪雷, 丁瑞军.  红外焦平面列级ADC数字读出电路测试技术研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0404004-0404004-8. doi: 10.3788/IRLA202049.0404004
    [15] 李建林, 刘湘云, 朱颖峰, 孙娟.  红外焦平面探测器杜瓦组件真空失效及其检测方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2874-2879.
    [16] 赵公元, 赵毅强.  非制冷红外焦平面读出电路用带隙基准电压源 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2627-2632.
    [17] 高磊, 翟永成, 梁清华, 蒋大钊, 丁瑞军.  红外焦平面读出电路集成数字输出 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1686-1691.
    [18] 朱颖峰, 韩福忠, 李东升, 黄一彬, 毛京湘.  快速制冷启动的中波320×256红外焦平面探测器研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1032-1036.
    [19] 陈国强, 张君玲, 王攀, 周杰, 高磊, 丁瑞军.  碲镉汞e-APD 焦平面数字化读出电路设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2798-2804.
    [20] 胡滨, 李威, 李平, 阙滨城.  有源电阻RTIA红外焦平面读出电路 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2008-2011.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-10
  • 修回日期:  2016-09-20
  • 刊出日期:  2017-01-25

数字化中波红外焦平面探测器组件研究进展

doi: 10.3788/IRLA201746.0102003
    作者简介:

    白丕绩(1976-),男,研究员,硕士,主要从事红外探测及信号读出方面的研究。Email:pijibai@163.com

    通讯作者: 姚立斌(1968-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事混合信号集成电路设计方面的研究。Email:libin.yao@ieee.org
基金项目:

国防重点预研基金

  • 中图分类号: TN386.5

摘要: 介绍了美国、以色列、法国等西方发达国家在数字化中波红外焦平面探测器方面的研究现状及发展趋势。从数字读出电路(ROIC)角度出发,阐述了上述三个发达国家开发的列级ADC数字化中波红外焦平面探测器的最新研究成果。在SWaP概念牵引下,以色列、法国都推出了小像元(中心距为10 m及以下)、高温工作、数字化输出的百万像素中波红外焦平面探测器组件。最后介绍了昆明物理研究所在数字化红外焦平面探测器组件研究方面取得的最新进展。昆明物理研究所突破列级ADC数字读出电路关键技术后,研制出一系列中心距(15 m、20 m、25 m)的640512列级ADC数字化中波红外焦平面探测器组件,主要技术指标与国外同类数字化中波红外焦平面探测器组件相当。

English Abstract

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