留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

超长线列双波段红外焦平面探测器杜瓦封装技术研究

李俊,  王小坤,  孙闻,  林加木,  曾智江,  沈一璋,  范广宇,  丁瑞军,  龚海梅

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2018 >  47(11): 1104003-1104003(7)
李俊, 王小坤, 孙闻, 林加木, 曾智江, 沈一璋, 范广宇, 丁瑞军, 龚海梅. 超长线列双波段红外焦平面探测器杜瓦封装技术研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1104003-1104003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1104003
引用本文: 李俊, 王小坤, 孙闻, 林加木, 曾智江, 沈一璋, 范广宇, 丁瑞军, 龚海梅. 超长线列双波段红外焦平面探测器杜瓦封装技术研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1104003-1104003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1104003
shu
Li Jun, Wang Xiaokun, Sun Wen, Lin Jiamu, Zeng Zhijiang, Shen Yizhang, Fan Guangyu, Ding Ruijun, Gong Haimei. Study on Dewar package for dual-band long linear IRFPA detectors[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1104003-1104003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1104003
Citation: Li Jun, Wang Xiaokun, Sun Wen, Lin Jiamu, Zeng Zhijiang, Shen Yizhang, Fan Guangyu, Ding Ruijun, Gong Haimei. Study on Dewar package for dual-band long linear IRFPA detectors[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1104003-1104003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1104003
shu

超长线列双波段红外焦平面探测器杜瓦封装技术研究

doi: 10.3788/IRLA201847.1104003
  • 1.

    中国科学院上海技术物理研究所 传感技术国家重点实验室,上海 200083;

  • 2.

    中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083;

  • 3.

    中国科学院大学,北京 100049

基金项目: 

国家自然科学基金（61475179）;中国科学院青年创新促进会基金（2014215）

详细信息
    作者简介:

    李俊(1984-),男,助理研究员,博士生,主要从事红外探测器封装与集成技术研究。Email:cfdlijun@126.com

  • 中图分类号: TN215

Study on Dewar package for dual-band long linear IRFPA detectors

  • 1.

    State Key Laboratories of Transducer Technology,Shanghai Institute of Technical Physics,Chinese Acadamy of Sciences,Shanghai 200083,China;

  • 2.

    Key Laboratory of Infrared Imaging Materials and Detectors,Shanghai Institute of Technical Physics,Chinese Acadamy of Sciences,Shanghai 200083,China;

  • 3.

    University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China

  • 摘要: 针对拼接型短/中波的超长线列焦平面探测器与直线脉管集成耦合的要求，分析了超长线列焦平面杜瓦封装的难点。通过对超长冷平台的温度均匀性、超长冷平台支撑结构、大体积组件杜瓦低热负载、超长线列杜瓦真空寿命等封装技术进行研究，提出了多点S型冷链结合导热层的三维热输出方法，设计了桥式两基板的超长冷平台支撑结构，解决了超长冷平台高温度均匀性、集成探测器后低应力及焦深控制、超长线列探测器杜瓦组件的环境适应性、低热负载和长真空寿命等关键技术，成功研制超长线列双波段焦平面探测器制冷组件，并通过一系列空间环境适应性试验验证，试验前后组件性能未发生明显变化，满足工程化应用的要求。
    Abstract: According to the requirement of the butting short and middle waves long linear IRFPA detectors integrating and coupling with the inline pulse tube cryocooler, the difficulties of the Dewar package were discussed. By studying the temperature uniformity and the supporting structure of long butting substrate, the cold loss and the vacuum life of the large-size Dewar, the three-dimensional thermal output method of the multi-point S type thermlink combined with the conductive layer was proposed, and the supporting structure of bridge with the dual substrate was designed, which were to solve the key technologies of higher temperature uniformity of the long butting substrate, the lower thermal stress of the integrated detector and depth of focus control, space environmental adaptability, lower cold loss and longer vacuum life, the Dewar assembly for the dual-band long linear FPA had been successfully developed, and tested by serial space environment adaptability tests, the results show that those main performances do not change obviously. The Dewar assembly satisfys the requirements of the space application.
  • [1] Chen Boliang, Li Xiangyang. Infrared Imaging Detectors For Space Applications[M]. Beijing:Science Press, 2016:74-75. (in Chinese)陈伯良, 李向阳. 航天红外成像探测器[M]. 北京:科学出版社, 2016:74-75.
    [2] Wang Chenggang, Dong Haijie. Butted manner analysis of long linear infrared focal plane detectors of MCT[J]. Laser Infrared, 2013, 43(8):920-923. (in Chinese)王成刚,东海杰. 超长线列碲镉汞红外探测器拼接方式对比分析[J]. 激光与红外, 2013, 43(8):920-923.
    [3] Xie Heng, Dong Haijie, Zhang Yi. Research on butting technology of long-wave infrared linear HgCdTe FPA[J]. Laser Infrared, 2017, 47(1):58-61. (in Chinese)谢珩, 东海杰, 张懿. 长波长线列碲镉汞焦平面器件拼接工艺研究[J]. 激光与红外, 2017, 47(1):58-61.
    [4] Fan Guangyu, Fan Cui, Li Jun, et al. Cold strap design of long linear IRFPA Dewar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(7):2021-2026. (in Chinese)范广宇, 范崔, 李俊, 等. 超长线列红外焦平面杜瓦冷链设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(7):2021-2026.
    [5] Kirk A Lindahla, William Burmestera, Kevin Malone, et al. Summary of the operational land imager focal plane array for the landsat data continuity mission[C]//SPIE, 2011, 8155:81550Y.
    [6] Han Bing, Chen Xin, Rao Peng, et al. Applications of ASIC in the long array column of infrared TDI detector[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(6):1733-1738. (in Chinese)韩冰, 陈忻, 饶鹏, 等. ASIC技术在长线列TDI红外探测器中的应用[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(6):1733-1738.
    [7] Wang Xiaokun, Zeng Zhijiang, Zhu Sangen, et al. Dewar for medium wave 2048 pixel long linear HgCdTe IRFPA[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(4):611-614. (in Chinese)王小坤, 曾智江, 朱三根, 等. 中波2048元长线列碲镉汞焦平面杜瓦组件[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(4):611-614.
    [8] Brenire X, Tribolet P. IR detectors design and approach for tactical applications with high reliability without maintenance[C]//SPIE, 2008, 6940:69400H.
    [9] Xia Chenxi, Li Jun, Sun Wen, et al. Research on evaluation method of radiant heat of long linear IRFPA Dewar[J]. Infrared Technology, 2017, 39(9):794-797. (in Chinese)夏晨希, 李俊, 孙闻, 等. 超长线列红外探测器杜瓦组件辐射热评估方法研究[J]. 红外技术, 2017, 39(9):794-797.
    [10] Chen Xing, He Kai, Wang Jianxin, et al. Thermal cycling reliability of linear HgCdTe infrared detectors[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2014, 33(4):369-374. (in Chinese)陈星,何凯,王建新, 等.碲镉汞线列红外探测器模块温度循环的可靠性[J]. 红外与毫米波学报, 2014, 33(4):369-374.
    [11] Li Jianlin, Liu Xiangyun, Zhu Yingfeng, et al. IRFPA Dewar device vacuum failure and its test method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10):2874-2879. (in Chinese)李建林, 刘湘云, 朱颖峰, 等. 红外焦平面探测器杜瓦组件真空失效及其检测方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(10):2874-2879.
  • [1] 王小坤, 陈俊林, 罗少博, 曾智江, 李雪.  40 K双波段长波探测器冷箱封装技术研究 . 红外与激光工程, 2024, 53(3): 20230654-1-20230654-11. doi: 10.3788/IRLA20230654
    [2] 陈津津, 周港杰, 谭燕, 戴世勋, 林常规.  基于新型硫系玻璃的红外成像光学系统（特邀） . 红外与激光工程, 2023, 52(5): 20230102-1-20230102-9. doi: 10.3788/IRLA20230102
    [3] 张阳, 莫德锋, 范崔, 石新民, 俞君, 龚海梅, 李雪.  超大面阵红外探测器冷平台支撑结构研究 . 红外与激光工程, 2023, 52(2): 20220445-1-20220445-7. doi: 10.3788/IRLA20220445
    [4] 刘文婧, 祝连庆, 张东亮, 郑显通, 杨懿琛, 王文杰, 柳渊, 鹿利单, 刘铭.  nBn结构InAs/GaSb超晶格中/长双波段探测器优化设计 . 红外与激光工程, 2023, 52(9): 20220837-1-20220837-13. doi: 10.3788/IRLA20220837
    [5] 李晓蕾, 高明.  小型化复合孔径双波段观瞄系统设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210549-1-20210549-12. doi: 10.3788/IRLA20210549
    [6] 孟冬冬, 乔占朵, 高宝光, 王天齐, 樊仲维.  基于ZnGeP2光参量振荡器的长波红外双波段调谐实验研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 2021G008-1-2021G008-7. doi: 10.3788/IRLA2021G008
    [7] 黄一彬, 王英, 朱颖峰, 魏超群, 孙鸿生, 董黎.  红外探测器杜瓦封装多余物的衍射分析及控制 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200177-1-20200177-6. doi: 10.3788/IRLA20200177
    [8] 陈晓阳, 高明.  机载双波段共口径光电瞄准光学系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200322-1-20200322-10. doi: 10.3788/IRLA20200322
    [9] 徐勤飞, 刘大福, 徐琳, 张晶琳, 曾智江, 范崔, 李雪, 龚海梅.  集成双热电致冷器超长线列InGaAs组件封装技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1104005-1104005(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1104005
    [10] 唐聪, 凌永顺, 杨华, 杨星, 路远.  基于深度学习的红外与可见光决策级融合检测 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 626001-0626001(15). doi: 10.3788/IRLA201948.0626001
    [11] 岳宝毅, 刘钧, 郭佳, 陈阳, 李汉.  折/衍共口径红外双波段位标指示器光学系统设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 418003-0418003(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0418003
    [12] 高明, 许黄蓉, 刘钧, 吕宏, 陈阳.  折/衍射双波段共光路齐焦光学系统设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 518003-0518003(10). doi: 10.3788/IRLA201746.0518003
    [13] 陈阳, 张安锋, 茹志兵.  反激光探测红外双波段光学系统设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 918002-0918002(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0918002
    [14] 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.
    [15] 范广宇, 范崔, 李俊, 龚海梅.  超长线列红外焦平面杜瓦冷链设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2021-2026.
    [16] 李云红, 马蓉, 张恒, 曹浏, 霍可, 赵强.  双波段比色精确测温技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 27-35.
    [17] 张宏伟, 樊祥, 朱斌, 施展.  引入外点剔除机制的双波段红外图像的配准 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 23-28.
    [18] 付跃刚, 黄蕴涵, 刘智颖.  双波段消热差红外鱼眼光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3329-3333.
    [19] 王孟军, 赵翠玲, 韩邦杰, 耿亚光, 马萄.  基于谐衍射的共轴双波段红外光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2732-2736.
    [20] 李培茂, 王霞, 金伟其, 李家琨, 顿雄.  双波段红外光学系统设计与像质评价 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2882-2888.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  533
  • HTML全文浏览量:  88
  • PDF下载量:  96
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-10
  • 修回日期:  2018-07-20
  • 刊出日期:  2018-11-25

超长线列双波段红外焦平面探测器杜瓦封装技术研究

doi: 10.3788/IRLA201847.1104003
  • 1. 中国科学院上海技术物理研究所 传感技术国家重点实验室,上海 200083;
  • 2. 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083;
  • 3. 中国科学院大学,北京 100049
    • 作者简介:

    李俊(1984-),男,助理研究员,博士生,主要从事红外探测器封装与集成技术研究。Email:cfdlijun@126.com

  • 收稿日期: 2018-06-10
  • 修回日期: 2018-07-20
  • 刊出日期: 2018-11-25
基金项目:

国家自然科学基金（61475179）;中国科学院青年创新促进会基金（2014215）

  • 中图分类号: TN215

摘要: 针对拼接型短/中波的超长线列焦平面探测器与直线脉管集成耦合的要求，分析了超长线列焦平面杜瓦封装的难点。通过对超长冷平台的温度均匀性、超长冷平台支撑结构、大体积组件杜瓦低热负载、超长线列杜瓦真空寿命等封装技术进行研究，提出了多点S型冷链结合导热层的三维热输出方法，设计了桥式两基板的超长冷平台支撑结构，解决了超长冷平台高温度均匀性、集成探测器后低应力及焦深控制、超长线列探测器杜瓦组件的环境适应性、低热负载和长真空寿命等关键技术，成功研制超长线列双波段焦平面探测器制冷组件，并通过一系列空间环境适应性试验验证，试验前后组件性能未发生明显变化，满足工程化应用的要求。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (11)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计