无tec非制冷红外探测器读出电路的研究

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1、—ＴＮ４３３１００５８＾ＰＩＥＢＳＳＳＳＨＢ．：．－—ｉ：＾Ｌｒａｓｕ＂．．论文题目：刊ＥＧ側酸鐘测器读出－学科专业：电子科学与技术麵誇独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的硏究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢么处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。；学位论文作者签名：

2、签字曰期＞／矣年之月＾曰．学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解夭津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津工业大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行、、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名；签字日期：：若＾年３月＾曰签字曰期若年３月＾曰４学位论文的主要创新点一、针对于去除半导体制冷器（ＴＥＣ）引起的非均匀性问题，

3、提出一了种非制冷红外探测器非均匀性的片上校正方法。区别于传一、、统的点两点多点等校正方法，该方法建立了补偿因子与环境温度的函数关系，可有效应用于去除ＴＥＣ产生的环境温度改变引起的非均匀性校正。二一、提出了种应用于无ＴＥＣ非制冷红外探测器的读出电路（ＲＯＩＣ）结构，这种读出电路结构可应用于２５ｉｍ、｜３５ｉｍｘ３５１１１像元阵列的无了６（：非制冷红外探测器。该设计｜＾由于去除了ＴＥＣ，使整个红外探测器功耗、体积及制造成本均有较大幅度的改善摘要红外探测技术发展至今己有近半个世纪的历

4、史了，红外探测技术己经广泛应用于军用和民用领域一。非制冷红外探测技术的出现则是红外探测技术领域的次质的飞跃，如今非制冷红外焦平面热成像技术已经在很多国家得到了应用，具有广泛的发展前景。然而，国内对非制冷红外焦平面阵列（ＩｎｆｒａｒｅｄＦｏｃａＡｌＰｌａｎｅｒｒａｙ，ＩＲＦＰＡ）探测器的研究起步较晚，少数公司在非制冷红外探测器的研发上取得了一定进展，。因此研究自主知识产权的非制冷红外焦平面探测器及其相关应用技术己经成为一个重点研究课题。然而半导体制冷器（ＴＥＣ）作为非制冷红外探测器的重要部分，约占

5、用整个探测器８０％的功率消耗。因此，对于无ＴＥＣ非制冷红外探测器的相关研究和去除ＴＥＣ产生非均匀性影响及其校正方法成为红外探测领域未来重要的发展方向。本论文首先对红外探测理论相关理论进行分析，针对去除ＴＥＣ后产生的非均匀性问题进行简单的理论分析及公式推导一，对这种非均匀性给出种基于环境温度变量的非均匀性校正方法。并设计出基于像元尺寸２５ｉｍ像元阵｜列尺寸４００ｘ３００的带有片上非均匀校正功能的无ＴＥＣ非制冷红外焦平面读出电路结构，并对本设计各模块进行仿真分析。本论文主要研究内容如下：１、介绍

6、了红外探测器的基本工作原理，分析了红外焦平面探测像元对红外－辖射的吸收关系及相关数学计算公式，并给出了红外探测过程中热电转换的热平衡关系。２、分折了红外探测器系统非均匀性产生的原因，并给出了相关计算公式。分析了由于去除ＴＥＣ产生的非均匀性影响，并给出了相应的非均匀性校正方法。３、采用ＧｌｏｂａｌＦｏｕｎｄｒｙ０．３５｜ｉｍ工艺，基于Ｃａｄｅｎｃｅ平台对无ＴＥＣ非制冷ＩＲＦＰＡ的读出电路中各个模块进行了设计、仿真和分析。关键词：红外焦平面阵列ＴＥＣ性校正；无；非均匀；读出电路ＡＢＳＴＲＡＣＴＩ

7、ｎｆｒａｒｅｄｄｅ化ｃｔｉｏｎ１；ｅｃｈｎｏｌｏｇｈａｓｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｅｄｆｏｒｎｅａｒｌｈａｌｆａｃｅｎｔｕｒｏｆｙｐｙｙｈ１．ｔｔ．Ｔｉｓ；ｏｒｙＩｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍＵｉａｒｙａｎｄｃｉｖｉｌｉａｎｆｉｅｌｄｓｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｕｎｃｏｏｌｅｄｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｌｅａｐｉ打ｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏ．Ｎｏｗａｄａｓｔｈ

8、ｅｕｎｃｏｏｔｌｅｄｉｎｆｒａｒｅｄｆｏｃａｌｌａｎｅｉｍａｉｎｅｃｈｎｏｌｏｈａｓｇｙｙ，ｐｇｇｇｙｂｅｅｎｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓａｎｄｈａｓｗｉｄｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔａｎｄａｌｉｃａｔｉｏｎ