仪器网(yiqi.com)欢迎您!

| 注册2 登录
网站首页-资讯-专题- 微头条-话题-产品- 品牌库-搜索-供应商- 展会-招标-采购- 社区-知识-技术-资料库-方案-产品库- 视频

资讯中心

当前位置:仪器网>资讯中心> 商机> 正文

AIM:用于高光谱成像应用的红外探测器

来源:凌云光技术股份有限公司 更新时间:2020-11-20 15:58:42 阅读量:1487

近年来,AIM开发了各样的短波红外模块,其中384x288和1024x256是基于相似的ROIC架构,具有相似的特性和光电性能。数据接口设计相同,方便高光谱成像公司在做系统集成时使用和实现不同格式的产品系列。该模块适用于高光谱成像仪,为遥感、过程控制、材料分析和分类等应用提供扩展的短波红外感知能力。640x512适用于打造成像系统,适用于弱光条件下的操作。

1605853306(1).jpg

MCT 384x288 短波红外模组


带有MCC030单活塞冷却器的MCT 384x288 短波红外模块,结构紧凑,光谱波段为0.9~2.5μm。因其采用了先进的探测器和冷却技术,该装置拥有高灵敏度和长寿命(寿命冷却器>25000h) 24/7。简单的系统接口实现了其全数字输出,高达450Hz的高帧率全帧成像提供了优异的性能。

读出集成电路(ROIC)提供了特别适用于高光谱应用的特性,如窗口、行取消选择和可逐行切换的2种增益模式。后者用于具有高动力学的应用,即强光谱线与0.9 ~2.5μm范围内的低光子通量光谱波段相结合。为了同时实现高帧率和高灵敏度,通常采用“读时集成”模式(IWR)。ROIC也提供了“集成然后读取”模式(ITR)。

1605853376(1).png

▲MCT 384x288 SWIR模块与MCC030单活塞冷却器

1605856621(1).png


▲MCT 384x288 SWIR模块的特性曲线。探测器被放置在一个积分球的前面,积分球上装有一盏石英钨卤(QTH)灯作为光源和一层碱基涂层,以便在可见光到2.5μm波长的整个光谱范围内提供宽频带照明。积分时间设置为1ms,并在整个测量系列中保持不变。在测量过程中,探测器上的光子通量通过积分球内的机械狭缝来改变,以保持光谱特性。

1605856707(1).png

▲ROIC的设置被优化以在信号输出范围内达到50%的良好线性度。在这个范围内,线性偏差通常为0.1%或更少。对于需要较大动态的应用,信号输出范围可以优化,以显示增加的电荷处理能力。

1605856757(1).png

▲384x288 SWIR模块在IWR模式下的光子传输曲线,高增益(左),低增益(右)。

1605856914(1).png

▲用于384x288 SWIR模块的两种增益模式的读出噪声直方图。

1605856957(1).png

▲在IWR高增益(左图)和IWR低增益模式(右图)下,在20%井眼填充条件下,384x288 SWIR模块LSB/光子FOV校正后的响应。

1605857023(1).png

▲在IWR高增益模式下测量384x288 SWIR模块W/Hz1/2的噪声等效功率。

1605857071(1).png

▲典型MCT 384x288 SWIR模块IWR HG模式下的缺陷像素图。

1605857109(1).png

▲测量不同温度下的暗电流密度(左轴)和动态电阻(右轴)与二管偏置的关系。在T = 170K和T = 200K时,从j、u数据中得到的动态电阻值显示,在低电流测量中,由于噪声的影响,扩展幅度增大。

MCT 1024x256 短波红外模组


MCT 1024x256 短波红外模块的ROIC与MCT 384x288 短波红外模块具有类似的结构,因此提供了与之相同的特性和类似的电光性能。同时,用户界面的设计也完全相同。与384x288 SWIR模块相比,带有SF100脉冲管冷却器的MCT 1024x256 SWIR模块与长寿命冷却器(寿命>50000 h)。

长探测器有利于高光谱成像应用,因为它在同等飞行轨迹的情况下,覆盖更大面积。而且即使探测器面积变大,模块仍然拥有高帧率,全帧模式可达250Hz。像元尺寸为32μm×24μm,在低增益模式下也拥有更高的存储容量(CHC)。

1605857175(1).png

▲1024x256 SWIR模块的SF100长寿命冷却器

1605857215(1).png


▲在IWR和HG模式下,MCT 1024x256 SWIR模块的平均信号通量与光子通量积分时间为1ms(左);IWR HG非线性误差(右)。

1605857259(1).png

▲MCT 1024x256 SWIR模块的两种增益模式的读出噪声直方图。

1605857297(1).png

▲典型的MCT 1024x256 SWIR模块在IWR HG模式下的缺陷像素图,缺陷像素的总数通常低于1%。

MCT 640x512 短波红外模组


MCT 640x512 短波红外模组(目前还不能对华出口)像元尺寸15μm,优化的ROIC设计进一步改善噪声性能和动态范围参数正在制作中。与用于大范围光子通量条件的384x288和1024x256 ROIC相比,640x512 SWIR ROIC主要用于成像系统的微光条件下工作。

在弱光成像条件下,ROIC用于有相关双采样(CDS)的滚动快门模式。CDS通过在像素复位后对复位信号电平进行采样,有助于降低读出的复位噪声。通过从整个积分时间后得到的信号中减去这个复位电平值,CTIA输入级的kTC噪声可以被抵消或至少降低。因此,与不使用CDS的标准快照模式相比,读出噪声大大降低。

1605857374(1).png

▲IWR模式下无CDS(蓝色)640x512 SWIR模块(现有ROIC版本)的读出噪声直方图和带有CDS的滚动快门模式(红色),图中可以看出CDS可显著降低读出噪音。

1605857417(1).png

▲MCT 640x512 SWIR模块的典型缺陷像素图,缺陷像素的总数通常约为0.15%。

VIS /SWIR图像传感器


在VIS/SWIR探测器的早期开发中,衬底去除和反射层涂覆工艺已经应用于384×288像素、24μm间距的HgCdTe探测器上。AIM又将这些工艺应用到1024×256的大型HgCdTe探测器上,同时还将这些工艺应用到24HgCdTe和32HgCdTe探测器上。

光谱响应和效率已经测量了一个未涂覆的石英窗口,显示在0.4~2.5μm的VIS/SWIR光谱范围内传输约93%。用光子传递曲线法得到了计算效率所需的电荷-电压因子。

1605857486(1).png

▲标准SWIR HgCdTe探测器(蓝色)和VIS/SWIR HgCdTe探测器(红色)的效率:在整个可见/SWIR光谱范围内,效率可达60%至70%。在波长大于1.6μm时,可见/SWIR探测器的QE值降低是由抗反射涂层的设计引起的,该设计针对可见/SWIR范围进行了优化。

1605857529(1).png

▲使用MCT可见/SWIR探测器获得彩色图像:用蓝、绿、红三色LED灯拍摄了一系列不同亮度的照片(左),将得到的数据组合成一幅标准的彩色图像(右)。

适用于高光谱系统和应用的AIM新的MCT 短波红外模块响应率可以通过完全去除衬底而成功地扩展到紫外光谱段。在0.4~2.5μm光谱范围内,效率可达60%至70%。想要了解更多信息,请与我们联系吧。


参与评论

全部评论(0条)

相关产品推荐(★较多用户关注☆)
你可能还想看
  • 资讯
  • 技术
  • 百科
  • 应用
  • 高光谱成像仪教程:深入了解高光谱成像技术与应用
    高光谱成像仪作为现代科学研究和工业检测中不可或缺的高精度仪器,其在物质成分分析、遥感监测、环境保护等多个领域都有着广泛的应用。
    2025-10-21223阅读 高光谱成像仪
  • 近红外分析仪用于那些检测
    通过对物质在近红外光区域的吸收与反射特性进行分析,近红外分析仪能够快速、准确地提供关于物质成分、结构、含量等方面的信息。本文将详细探讨近红外分析仪在各类检测中的应用及其优势,帮助读者全面了解这一技术在实际生产和科研中的重要作用。
    2025-10-20111阅读 近红外光谱仪
  • 凸透镜成像原理|成像规律
    凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸等形式,凸透镜有会聚光线的作用故又称会聚透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。
    2025-10-229782阅读 凸透镜
  • 生物显微镜的成像原理
    生物显微镜是一种用来观察生物切片、生物细胞、细菌以及活体组织培养、流质沉淀等也可以观察其他透明或者半透明物体以及粉末、细小颗粒等物体的精密光学仪器。
    2025-10-21141阅读 生物显微镜
  • 透射电镜的成像原理
    与传统的光学显微镜不同,透射电镜利用电子束透过样品并通过电子与物质的相互作用形成影像,能够揭示样品内部的微观结构。本文将深入探讨透射电镜的成像原理,解析其工作机制、成像过程中的关键要素,以及如何通过这一技术获得高分辨率的图像。
    2025-10-21290阅读 透射电镜
  • 查看更多
版权与免责声明

①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。

②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。

③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。

④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi

热点资讯
预算600万元 合肥物质院等离子体所 采购X射线光电子能谱仪
预算320万元 复旦大学附属华山医院 采购高效液相色谱串联质谱联用仪
预算220万元 上海交通大学 采购半导体参数分析仪
预算115万元 中南大学先进材料治金与环境学院 采购红外热成像仪
预算40万元 东南大学电子科学与工程学院 采购任意波形发生器
预算75万元 中国科学院昆明植物研究所 采购体视显微镜成像系统、电子天平
预算166万元 中国科学技术大学 采购可调谐飞秒固体激光器
预算738.5万元 中南大学高等研究中心 采购转盘共聚焦显微镜
预算219万元 上海交通大学 采购蛋白分离纯化系统
预算485万元 北方民族大学 采购固液两用核磁共振波谱仪
近期话题
相关产品

在线留言

上传文档或图片,大小不超过10M
换一张?
取消