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HgCdTe致冷红外焦平面阵列MTF测试技术研究

作　者: 陈冰
导　师: 常本康
学　校: 南京理工大学
专　业: 物理电子学
关键词: HgCdTe TDI 调制传递函数红外焦平面阵列线扩展函数刀口扩展函数点扩展函数测试
分类号: TN215
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 263次
引　用: 3次
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内容摘要

红外焦平面阵列(IRFPA)技术是发展二代热像仪的关键。十几年来，世界技术先进的国家，不惜耗费巨资开展研究，取得了令人瞩目的成就。随着IRFPA的不断发展，要求使用高精度的仪器测量集成FPA的各项性能参数。 MTF是用于系统设计、分析和规范的重要参数。焦平面阵列的MTF表征了热像仪的MTF。本论文针对带片上TDI的288×4HgCdTeIRFPA探测器，研究MTF的测试技术。这对填补我国IRFPA测试技术的空白，IRFPA的设计、研制，以及红外热像仪整机的评价具有重要意义。本文各章内容如下：第一章介绍了IRFPA的现状、发展及应用；IRFPA MTF测试技术的现状，阐述了本论文所做的工作。第二章从MTF的物理意义出发，首先研究了IRFPA MTF的测试原理，具体分析了IRFPA MTF的主要测试方法，讨论了适用于本项目的刀口测试法；其次，从目标衍射和串音干扰两个方面分析了测试系统的衍射现象；最后讨论了减小统计误差的MTF计算方法。第三章详细介绍了288×4HgCdTe IRFPA MTF测试系统，分析了红外光学系统、机械扫描结构、信号处理模块，以及测试调试软件和信号处理与分析测试软件设计情况。第四章介绍了测试系统的调试结果并做了简单分析；从理论上简单预测了MTF系统可能的测试结果。第五章对论文的工作进行了总结，指出有待进一步研究的问题。

全文目录

中文摘要  2-3
英文摘要  3-7
1 绪论  7-20
  1．1 红外焦平面阵列（IRFPA）的现状、发展及应用  7-16
    1．1．1 IRFPA的现状与发展  7-15
    1．1．2 IRFPA技术的应用  15-16
  1．2 IRFPA调制传递函数测试技术的现状  16-18
  1．3 本论文所做的工作  18-20
2 IRFPA MTF测试原理  20-42
  2．1 调制传递函数的物理意义  20-26
    2．1．1 定义与表达式  20-22
    2．1．2 传递函数同物像亮度对比的关系  22-24
    2．1．3 串联系统的传递函数  24
    2．1．4 调制传递函数的特性  24-26
  2．2 IRFPA MTF的测试方法  26-33
    2．2．1 狭缝测试法  28-30
    2．2．2 小光点测试法  30-31
    2．2．3 刀口测试法  31-33
  2．3 系统衍射现象分析  33-39
    2．3．1 直边衍射  33-38
    2．3．2 串音影响  38-39
  2．4 减小统计误差的MTF计算方法  39-42
3 IRFPA MTF测试系统  42-67
  3．1 系统整体结构  42-44
  3．2 红外光学系统  44-50
  3．3 机械扫描结构  50-53
  3．4 信号处理模块  53-60
    3．4．1 IRFPA读出电路输出信号特征描述  53-55
    3．4．2 信号处理模块各组成部分  55-60
  3．5 测试软件设计  60-67
    3．5．1 信号处理与分析测试软件  61-63
    3．5．2 A／D采集调试软件  63-67
4 系统测试结果与分析  67-78
  4．1 系统设备调试结果与分析  67-74
    4．1．1 黑体控温调试结果分析  67-69
    4．1．2 光学系统调试结果分析  69-70
    4．1．3 调制盘调试结果分析  70-72
    4．1．4 刀口调试结果分析  72-73
    4．1．5 A／D卡调试结果分析  73-74
  4．2 MTF系统测试结果预测与分析  74-78
5 结束语  78-80
  5．1 本论文的工作总结  78-79
  5．2 有待进一步进行的工作  79-80
参考文献  80-83
攻读硕士学位期间发表的论文  83-84
致谢  84

HgCdTe致冷红外焦平面阵列MTF测试技术研究

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