光读出热成像焦平面阵列的光学与热学设计  

Optical and Thermal Design for Optically Readable Thermal Imaging Focal Plane Array

作　　者：冯飞[1] 焦继伟[1] 熊斌[1] 王跃林[1] 

机构地区：[1]中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室,上海200050

出　　处：《光学学报》2004年第11期1543-1546,共4页Acta Optica Sinica

基　　金：国家 973计划集成微光机电系统研究项目(G19990 3310 1)资助课题

摘　　要：针对提出的一种光读出热成像系统 ,对其焦平面阵列的光学和热学特性进行了详细的分析 ,主要涉及法布里珀罗微腔两个反射面的反射率、可动微镜的温度响应、噪声等效温差以及响应时间四个方面。理论分析表明 :当法布里珀罗微腔两个反射面的反射率为 0 .5时 ,能获得较大的输出反射光强和反衬度 ,并保证了输出反射光强尽可能地随微镜位移在 0～λ/ 4范围内呈线性变化 ;可动微镜的温度响应值可达 2 .0 5× 10 -4,噪声等效温差为19.5mK ,热响应时间为 1.5 4× 10 -3 s。Optical and thermal properties of a novel optically readable thermal imaging focal plane array (FPA) are analyzed, including reflectivity of two reflective surfaces of Fabry-Perot micro-cavity, temperature response of movable micromirror, noise-equivalent temperature difference (NETD) and thermal response time. Theoretical analysis indicates that when the two reflective surfaces of Fabry-Perot micro-cavity have same reflectivity of 0.5 better reflective light intensity and modulation degree can be achieved and that reflective light intensity varies linearly with the displacement of micro-mirror in the range of 0～λ/4. Temperature response of the movable micromirror, NETD and thermal response time are estimated as 2.05×10 -4, 19.5 mK and 1.54×10 -3 s, respectively.

关 键 词：光读出热成像 噪声等效温差 微腔 焦平面阵列 微镜 反射面 响应时间 光学 反射光 光强 

分 类 号：O436[机械工程—光学工程] TN216[理学—光学]