摘要:Typically, infrared detectors require cryogenic cooling to limit dark current which is directly dependent on Auger generation-recombination mechanism and highly influential in HgCdTe-narrow band gap material. The Auger suppressed architectures have an advantage over conventional detectors allowing operation at elevated temperatures >200 K. Architecture with combination of exclusion and extraction heterojunctions has been proposed to lower Auger contribution. The paper presents a new long-wave (≈ 10 μm) infrared HgCdTe architecture with graded gap/doping interfaces and extra barrier located in exclusion heterojunction to suppress dark current for high operating temperature conditions. Proper barrier implementation reduces dark current by more than 20 A/cm2 for room temperature operation.

摘要:采用物理气相沉积(PVD)法在ITO透明导电衬底上制备GaSb多晶薄膜.研究了衬底温度及薄膜厚度对GaSb薄膜结构特性、电学特性以及光学特性的影响.在一定条件下生长的GaSb薄膜择优取向由GaSb(111)晶向转变为GaSb(220)晶向, 这是在玻璃衬底上生长GaSb薄膜没有发现的现象.择优取向改变为(220)晶向的GaSb薄膜具有更高的霍尔迁移率.因为这种薄膜材料具有更少的晶粒间界和更少的缺陷.经优化后的GaSb薄膜的光学吸收系数在104 cm-1以上, 适用于热光伏薄膜太阳电池中.

摘要:用p型有机半导体材料酞菁铜作为阴极缓冲层制作了器件结构为氧化铟锡/酞菁锌/碳六十/酞菁铜/铝的有机小分子太阳能电池, 对器件进行电学测量发现酞菁铜缓冲层的厚度对器件的开路电压有明显影响.基于半导体器件物理分析了光照下测量得到的电流-电压曲线, 由拟合结果得到的器件参数表明高理想因子导致了器件开路电压升高, 其原因为器件的输运特性不只受酞菁锌与碳六十形成的p-n结影响, 还与酞菁铜缓冲层与铝电极形成的肖特基接触有关.研究表明在有机太阳能电池器件中引入一个合适的缓冲层/阴极肖特基结可以提高器件的开路电压.

摘要:非制冷红外焦平面阵列的固定图案噪声具有与条带噪声相类似的特性.通过对矩匹配算法和时域高通滤波算法的研究, 提出了一种多尺度时域矩匹配非均匀性校正算法.首先利用高斯金字塔对相邻帧待校正图像进行全局运动估计, 然后对各尺度的高斯金字塔和拉普拉斯金字塔分别进行时域矩匹配.对真实红外图像序列的实验结果表明, 该算法在提高收敛速度的同时可有效减少鬼影现象的出现.

摘要:提出了一种高度可调、宽角度且具有完美吸收和极化不敏感的超材料吸波体.模拟的结果显示, 在5.8μm处可达到最高吸收率99.9%；通过改变其几何参数, 吸波体的谐振波长在3.4μm到8.6μm的范围内可任意地调节, 且都具有不低于95%的峰值吸收率.在横磁波下, 当入射角度小于80°时, 吸波体的吸收率保持在95%以上；在横电波下, 当入射角小于60°时, 吸收率保持在92%以上.此外, 极化角度在0到90°变化时, 吸波体具有极化不敏感性.

摘要:首先基于红外物理基本理论建立目标光谱模型, 并利用图像时域及空域相关性建立多光谱背静抑制算法移除缓慢变化背景.通过实验统计方法将残差图像样本点特征概率分布近似为正态分布.基于此假设, 提出了一种新的基于目标辐射强度和光谱特征的联合检测方法.最后, 通过图像仿真和ROC曲线分析算法性能, 试验结果表明, 此方法能够在低信噪比情况下成功检测弱小点目标.

摘要:This paper proposed a method, namely resistively loaded lines (RLL), to compensate the effects of the DC bias lines after investigating its effects on several types of antennas for terahertz photomixers. The RLL is formed by placing lumped resistances periodically on the DC bias line in order to cease the leakage current virtually, which cause a significant amount of distortion on the antenna performance. The simulation results of the dipole, folded dipole, log-periodic, and spiral antennas show that RLL almost removes the effects of the bias lines and improves the antenna radiation resistance and radiation pattern notably compared with that of the commonly used bias line types, such as coplanar stripline and photonic bandgap type bias lines.

摘要:报道了一种基于InGaAs/InP雪崩光电二极管、1.25 GHz正弦波门控及贝塞尔低通滤波器的1.25 GHz高速短波红外单光子探测器.通过调整比较电路的鉴别电平, 实验研究了单光子探测器雪崩信号幅度随反向直流偏压的变化.随着鉴别电平的提高, 单光子探测器的探测效率及暗计数率均呈指数衰减, 而后脉冲概率先增大到一个峰值, 然后减小.研究表明, 为获得更高的性能, 需要尽量降低单光子探测器的鉴别电平.

摘要:采用气相外延技术生长Au掺杂的Hg1-xCdxTe薄膜材料, 利用范德堡法对薄膜材料进行电学性能表征.通过变温霍尔测量, 分析了常规Au掺杂p型薄膜的霍尔系数和霍尔迁移率随温度的变化, 利用二次离子质谱(SIMS)分析薄膜中Au的纵向分布趋势.讨论了三种反常p型薄膜的霍尔系数和霍尔迁移率随温度的变化.通过变磁场霍尔测量, 分析了具有反型层Hg1-xCdxTe薄膜的迁移率谱, 证实了由于表面电子、体电子以及体空穴混合导电造成的反常霍尔性能.

摘要:对基于GaAs失配衬底的新型红外探测材料InN0.01Sb0.99薄膜的远红外反射光谱, 以及制备成光电导器件后的黑体响应和光电流谱进行了测试, 获得了80 K温度下, 响应峰值约为4.4 μm、半高宽约为3.5 μm、截止波长约为5.7 μm的中波宽带响应红外探测原型器件.研究了退火对InN0.01Sb0.99薄膜光电导器件性能的影响, 发现退火能够改善晶体质量, 提高器件的响应能力, 并减小Moss-Burstein效应的影响.

摘要:通过温度依赖的透射和反射光谱研究了在准同型相界附近的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3 (PMN-0.3PT)单晶光学性质.这种禁带宽度随温度范围不同变化规律不同现象, 揭示了PMN-PT单晶温度依赖的复杂相结构.禁带宽度Eg在303 K是3.25 eV, 临界点Ea是3.93 eV, 临界点Eb是4.65 eV, 它们随着温度的上升而下降, 在453 K禁带宽度Eg是3.05 eV, 临界点Ea是3.57 eV, 临界点Eb是4.56 eV.这三个跃迁能量Eg、Ea、Eb分别对应从O 2p到Ti d、Ni d、Pb 6p轨道跃迁.它们随温度上升而下降的变化规律可以用晶格热膨胀和电子声子相互作用理论来解释.通过Tauc-Lorentz色散模型拟合得到了303 K到453 K温度范围的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3单晶光学常数及其随温度的变化规律, 发现折射率n随着温度的升高而升高.

摘要:采用溶胶-凝胶技术在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了不同镧掺杂浓度BiGaO3(LxBGO, 0≤x≤0.1)薄膜.X-射线衍射(XRD)表明该属于正交晶系的多晶薄膜, 原子力显微镜(AFM)图像显示样品表面具有很好的平整性.采用椭圆偏振技术对其光学性质进行了详细的研究, 发现其光学常数符合Adachi色散模型.进一步发现其禁带宽度随着镧掺杂浓度的增加而增加, 该规律与理论预言相吻合.有关LxBGO材料的研究为铋基光电器件如紫外探测器的实现提供物理基础支持.

摘要:分析了毫米波SAR高分辨成像的基本原理, 阐述了毫米波SAR的优点, 并结合目前国际上典型的毫米波SAR系统, 综述了毫米波SAR技术与系统的发展状况, 讨论了毫米波SAR的应用前景、存在的问题以及未来的发展趋势.

摘要:首先给出了红外辐射特性测量的基本原理, 对于点目标, 由于光学系统的衍射作用, 经过光学系统成像为一个弥散斑, 由于弥散的原因, 点目标的辐射特性测量精度一般都非常低, 针对这种情况, 提出了一种基于辐射能量守恒的点目标辐射特性测量优化算法, 给出了算法的具体原理和实现过程；最后, 为了验证算法的有效性, 在实验室里利用平行光管和点目标模拟装置进行了点目标辐射特性测量实验, 并对试验结果进行了系统分析, 结果表明, 经过优化算法后, 点目标的辐射测量精度优于10%, 表明点目标辐射特性测量优化算法在实际应用中有很广泛的前景.

摘要:基于全微分和统计理论推导了星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差的解析表达式, 利用克拉默-拉奥误差下界代替Frehlich经验公式对风场的随机风速误差进行评估, 建立了通用型的星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差计算模型.在NASA/NOAA提出的星载测风激光雷达系统设计指标框架下, 对风速及风向误差模型进行可行性分析,得到了总的径向随机误差随着探测距离的变化关系及水平风速区间的选取对随机误差的影响.同时, 为了计算合成采样误差, 改变不同的垂直分辨率和方向角取值, 对水平分量的采样误差进行对比分析.仿真结果表明, 合成的水平风速和风向的误差范围为0.8～3.2 m/s和2.38°～3.49°, 基本符合星载测风激光雷达的相关指标要求.

摘要:综述了近年来各种硅微纳结构的特征和制备技术, 介绍了其在新型太阳电池中的应用现状与前景.首先, 阐述了硅微纳结构在传统p-n结、新型径向p-n结以及异质结太阳电池结构设计中的研究进展；其次, 从光吸收增强、表面修饰及钝化的角度, 分析了硅微纳结构太阳电池的增效措施；最后, 提出了柔性硅微纳结构太阳电池开发的新思路.

摘要:采用1064 nm纳秒脉冲激光辐照单晶Si、单结GaAs太阳能电池, 针对不同强度激光辐照太阳能电池的损伤特性进行了实验研究, 得出激光光斑聚焦在电池栅线上时, 电池更易损伤, 单晶Si电池的栅线打断之后仍能很好工作, 单结GaAs电池却完全失效, 这是由于高掺杂的基底锗熔融凝固连接栅线, 导通电池正负极.实验结果还表明, 激光辐照在电池表面时, 对单晶Si电池基本没有影响, 而GaAs电池输出性能也没有很大幅度的下降.理论分析了纳秒激光对电池的损伤主要是热、力效应共同作用的结果.热效应使材料熔化、气化, 力效应主要沿着激光传输的方向, 垂直于材料表面.常温下Si材料对1 064 nm有较强的本征吸收, GaAs电池的GaAs层透过1 064 nm, Ge基底本征吸收1 064 nm, Ge材料的熔点低于Si材料且其禁带宽度更窄, 故其初始损伤阈值略低.通过SEM扫描电镜、激光拉曼材料分析及X射线光电子能谱仪等分析手段对实验结果进行了验证.

摘要:针对光学和SAR(Synthetic Aperture Radar)图像配准中存在明显辐射和几何差异的问题, 提出了一种基于级联变换的多源遥感图像配准方法.首先, 利用灰度变换提取光学和SAR图像间的稳定结构特征, 去除辐射差异性；然后, 提出一种新的加权对数极坐标变换算法, 解决图像间全局几何差异性, 保证算法的尺度和旋转不变性, 并初步得到整体的平移量；最后, 通过局部几何变换, 得到一系列的匹配点对, 构建薄板样条模型, 实现图像的精确配准.实验验证了算法去除辐射差异性和获得全局几何变换参数的能力, 与传统的多源图像配准算法相比, 基于级联变换的配准算法鲁棒性好, 配准精度高.

摘要:提出并研究了一种具有结构紧凑、散热性好、输出功率大等特点的新型扩展互作用结构——径向扩展互作用振荡器(EIO), 并推导了小信号理论.利用电磁仿真软件分析了径向EIO高频结构中的谐振特性与场分布, 并采用三维粒子模拟软件开展了注波互作用研究.研究结果表明在工作电压为5 kV, 电流为8.48 A时, 所设计的径向EIO输出功率达到2.6 kW, 热腔工作频率为30.011 GHz, 效率为6.1%.

摘要:以北京市Landsat TM为数据源, 提出了一种新的地表温度光谱分解模型(Temperature Unmixing with Spectral, TUS), 以期将地表温度的空间分辨率提高到30 m.首先, 基于线性光谱混合模型获得地表组分的丰度值.然后, 基于温度/植被指数选取典型端元的地表温度.最后, 综合地表组分的比辐射率数据实现地表温度的分解.结果表明, TUS模型能够有效地提高地表温度的空间分辨率, 反映不同地表组分地表温度的空间差异性, 平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别为1.25 K和2.27 K, 非常适合于复杂地表覆盖地区的地表温度降尺度处理.

摘要:首先介绍了多普勒雷达层析成像的原理及该成像方法的极限分辨率理论推导, 并通过仿真获得了单频信号的点目标扩展函数(PSF), 验证了该成像方法在单频条件下的理论极限分辨率为波长的四分之一.然后, 介绍了中物院构建的662GHz单频雷达系统, 并针对该实验系统设计了基于卷积反投影的多普勒雷达层析成像算法.最后, 通过实验在太赫兹频段验证了多普勒雷达层析成像的有效性, 并利用测量获得的360°全姿态回波信号数据给出了分辨率优于1 cm的成像结果.