2026年第45卷第3期

探测器专题

• 基于黑磷油墨薄膜的中波红外探测器阵列

  朱龙海, 段世坤, 陈茂华, 白雨卓, 赵天歌, 余羿叶, 卫钦, 徐腾飞, Martyniuk Piotrt, 王振, 胡伟达

  2026,45(3):345-356.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.001

  摘要： (124) HTML (43) PDF (1.93 MKB)(170)

  Abstract:

  中波红外成像技术在航空航天、医疗诊断和自动驾驶等领域发挥着至关重要的作用。范德华材料黑磷凭借其极高的载流子迁移率和理想的直接带隙，已被证实是构建高性能室温中波红外传感器的有力候选材料。然而，严苛的生长条件及各向异性的生长特性，限制了黑磷光电器件的发展，目前仍停留在小规模实验室演示阶段。因此，开发大规模、均匀且高性能的黑磷光电探测器阵列迫在眉睫。本研究采用室温制备技术，将大面积、均匀、低氧化的黑磷油墨薄膜沉积到薄膜晶体管上，成功研制出64 × 64的高性能中波红外快照式光电探测器阵列。该室温油墨制备工艺有效防止了黑磷在加工过程中的氧化，实现了低至1.12%的氧化损耗率。此外，通过梯度离心策略优化了黑磷油墨中纳米片的粒径与厚度分布，从而促进了电荷载流子的传输。该黑磷油墨薄膜阵列在中波红外波段展现出4.52 mA/W的高光响应度，像素光响应非均匀性低至10.1%。本研究为推进大规模中波红外成像技术的发展提供了一条新路径。

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• 基于侧栅AlGaN/GaN HEMT的共振探测太赫兹探测器

  靳晨阳, 康亚茹, 李叶然, 颜伟, 宁瑾, 赵永梅, 李兆峰, 杨富华, 王晓东

  2026,45(3):357-365.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.002

  摘要： (81) HTML (38) PDF (1.91 MKB)(119)

  Abstract:

  高电子迁移率晶体管（HEMT）太赫兹探测器由于栅宽过大，会导致沟道中产生杂散等离子体波模式，造成共振探测响应信号微弱，以及响应峰展宽。针对上述问题，提出一种侧栅HEMT（EdgeFET）结构。基于传统HEMT的二维电子气（2DEG）流体动力学方程，建立了侧栅器件的共振探测模型。制备了侧栅HEMT探测器，并在77 K下进行了太赫兹共振探测实验。实验结果表明：EdgeFET在77 K下展现出明显的共振响应，共振响应度可达到最大非共振响应度的3.7倍。实验数据与理论模型拟合良好，验证了模型的准确性。实验结果充分证实了侧栅HEMT在提升探测器共振性能方面的有效性，为开发下一代高性能太赫兹探测器提供了新的技术途径。

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• 基于大面积半金属碲化铂的高性能太赫兹探测器

  黄德宝, 周炜, 黄敬国, 邱琴茜, 江林, 姚娘娟, 高艳卿, 黄志明

  2026,45(3):366-373.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.003

  摘要： (69) HTML (27) PDF (1.73 MKB)(122)

  Abstract:

  太赫兹（THz）探测器是实现光电转换的核心，是现代信息社会的基础之一。基于CVD法生长了大面积PtTe₂薄膜，制备了不同沟道长度的太赫兹探测器。对器件的测试结果表明，器件响应与偏置电压和功率呈线性相关，响应率与沟道长度和频率呈负相关。器件出现的特征与基于电磁诱导势阱（EIW）效应的计算结果一致。基于EIW效应的器件具有~7.6 μs的快速响应时间，在有限偏置下的噪声等效功率（NEP）优于7.9×10^-15 W/Hz^0.5，比探测率D*优于9×10¹⁰ cm·Hz^0.5/W，优于目前已报道的基于半金属PtTe₂的探测器。

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• 75~325 GHz宽带CMOS太赫兹外差探测器

  任可心, 刘朝阳, 祁峰

  2026,45(3):374-384.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.004

  摘要： (72) HTML (37) PDF (2.24 MKB)(118)

  Abstract:

  基于180 nm CMOS工艺设计并实现了一款支持直接探测和外差探测两种工作模式的宽带太赫兹（THz）探测器芯片。探测器由环形天线、NMOS晶体管差分检波电路和阻抗匹配网络组成，面积为200 200 μm²。基于环形天线的双向辐射特性，提出了将射频（RF）与本振（LO）分置于探测器两侧的布局方案，该方案无需使用分束器耦合信号，从而避免了信号的衰减。LO信号由一个外部独立的太赫兹波源产生，与片内集成的LO相比，其在频率稳定性和输出功率等方面具有优势。为了抑制硅衬底的表面波损耗，芯片背面集成了一个直径d=12 mm、厚度t=8 mm的高阻硅透镜。测试结果显示，探测器的工作频率范围覆盖了75-325 GHz，外差探测噪声等效功率（Noise Equivalent Power，NEP）优于直接探测NEP 3个数量级以上。探测器在220 GHz频点下呈现出了最佳性能，外差探测NEP为6.26 fW/Hz，直接探测NEP为18.42 pW/Hz^1/2。

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• 一种基于3D打印透镜封装的宽带太赫兹准光探测器

  王兵, 李明迅, 吕昕

  2026,45(3):385-392.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.005

  摘要： (60) HTML (26) PDF (1.81 MKB)(100)

  Abstract:

  本文提出了一种基于3D打印透镜封装的宽带太赫兹（THz）准光探测器，可覆盖220 GHz和340 GHz两个典型大气窗口。该探测器由天线耦合探测芯片和3D打印透镜组成。芯片封装于多层介质层压基板上，肖特基二极管直接集成在片上天线的馈电端口。片上集成的宽带平面蝶形天线刻蚀在石英衬底上，工作频率范围为201 ~ 360 GHz，兼具辐射器与射频（RF）扼流功能。通过引入一对电容加载环（CLLs），在不增加天线尺寸的前提下实现了带宽拓展。此外，设计并集成了高阻抗折叠低频（LF）引线，以实现对高频信号泄漏的有效抑制。通过将轻量化、低成本的3D打印透镜与嵌入于多层介质层压结构中的金属化反射器相结合，实现了单向辐射特性并提升了整体结构的机械稳定性。该探测器在200 ~ 230 GHz范围内的最大电压响应率为2200 V/W，在320 ~ 350 GHz范围内的最大电压响应率为1885 V/W，实测辐射方向图与仿真结果表现出较好的一致性。

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• 锗基p-i-n结构阻挡杂质带红外探测器的温度影响机制

  陈天业, 刘赤县, 王泽欣, 胡清智, 潘昌翊, 凌静威, 刘晓艳, 朱家旗, 邓惠勇, 戴宁

  2026,45(3):393-401.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.006

  摘要： (66) HTML (37) PDF (1.51 MKB)(101)

  Abstract:

  BIB（阻挡杂质带）探测器在红外天文空间探测等领域具有重要应用价值，然而关于其温度依赖机制的研究仍较为有限。文章采用近表面处理技术，制备了一种基于高纯锗材料的平面p-i-n结构BIB红外探测器，在低温条件下表现出优异的电学与光电响应性能。3.3K时反偏电流低至15 pA，在15 K以下保持良好的响应性能，黑体探测率高达，但随着温度升高降低。采用包含光激发、热激发与碰撞电离过程的电流模型模拟结果与实验数据，揭示温度升高引起耗尽区显著收缩降低载流子收集效率为主要作用机制，为BIB探测器在低温红外探测中的结构设计与性能优化提供了理论支撑和实验依据。

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• 基于MXenes/微构造硅异质结光电探调控特性研究

  廖鹭鹭, 徐彩霞, 刘高睿, 林长青, 李璐芳, 孙海彬, 杨星, 许龙

  2026,45(3):402-410.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.007

  摘要： (71) HTML (32) PDF (1.19 MKB)(107)

  Abstract:

  表面微构造硅独特的光学特性在光电传感器、太阳能电池等领域展现出广阔应用前景。为进一步探索基于其表面结构的光电调控作用，本文报道了一种基于MXenes（Ti₃C₂T_x）的光电特性与微构造硅基底表面结构，通过旋涂等工艺手段，构筑硅基表面调控的新型异质结光电探测器。对比研究商用硅、微构造硅及Ti₃C₂T_x/微构造硅器件在不同波长/功率光辐照下的I-V特性及光电响应特性，发现Ti₃C₂T_x/微构造硅光电探测器在200-1750 nm波段的外量子效率和响应率均显著优于商用硅和微构造硅探测器。其中在近红外波段（1100-1750 nm），该器件也表现出更优越的性能指标，其外量子效率超1000%，响应率大于10 A/W。相比之下，同波段内商用硅探测器的外量子效率小于10%，响应率不超过0.3 A/W；微构造硅探测器的外量子效率小于15%，响应率不超过0.08 A/W。动态响应及偏压分析表明，Ti₃C₂T_x涂层凭借高导电率及与微构造硅形成的异质结内建电场，显著增强近红外至中红外波段探测能力，响应时间由38 ns缩短至20 ns。该异质结在光通信高速探测、激光雷达、光传感等领域展现出广阔应用前景。?

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• 小像元碲镉汞长波红外焦平面探测器

  李雄军, 刘艳珍, 王世锦, 李培源, 李红福, 梁艳, 李根, 浦恩昌, 赵鹏, 姬荣斌

  2026,45(3):411-417.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.008

  摘要： (56) HTML (24) PDF (1.56 MKB)(109)

  Abstract:

  采用砷离子注入p-on-n平面结技术制备了长波碲镉汞1024×768（10 μm）焦平面探测器组件，77 K工作温度下器件后截止波长为9.61 μm。在半阱条件下对探测器组件的基本性能进行了测试，结果表明器件黑体响应率非均匀性为4.15%，平均值NETD为28.5 mK，有效像元率为99.81%。在长波碲镉汞1024×768（10 μm）焦平面探测器芯片组表面设计和制备了专用的金属微结构，并对像元间串扰进行了表征分析，结果显示器件串音为12.3%，MTF为0.35。最后对探测器组件进行了室外场景和室内人物成像演示，均显现出较好的成像效果。

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• 基区结构对短波红外异质结晶体管探测器弱光探测性能的影响与机理研究

  申哲远, 吴彦甫, 韩硕, 程璐, 刘利宁

  2026,45(3):418-426.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.009

  摘要： (70) HTML (43) PDF (1.26 MKB)(97)

  Abstract:

  高灵敏度短波红外探测技术在激光雷达、量子通信等前沿领域需求迫切。异质结光电晶体管（Heterojunction phototransistor，HPT）凭借其内增益机制，为突破传统二极管探测器灵敏度瓶颈提供了有效方案。本文聚焦于InP/GaAsSb/InGaAs二类接触异质结HPT的基区结构对探测器性能的影响，通过控制刻蚀工艺制备了两种不同基区结构的器件。研究表明，保持完整的大尺寸基区结构可显著提升器件性能：其在-2 V偏压下的响应度与内部电流增益分别达141 A/W和160，显著优于小尺寸基区结构的器件。变温测试分析与尺寸效应研究进一步揭示，大尺寸基区器件的暗电流以扩散机制主导，光生载流子输运和收集效率更高，且具有更优异的尺寸稳定性；而小尺寸基区器件则因侧壁缺陷引入显著的产生-复合电流和表面漏电流，并在低温弱光下因缺陷对载流子俘获作用导致光响应急剧劣化。本研究明确了基区结构设计对HPT性能的关键影响，为高性能短波红外探测器的优化设计提供了重要的理论和实验依据。

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• 基于双CTIA的热释电红外探测器读出电路设计

  叶志瑶, 唐唯译, 曾涛, 林铁, 黄张成, 陈艳, 吴广健, 王旭东, 沈宏, 王建禄

  2026,45(3):427-437.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.010

  摘要： (63) HTML (30) PDF (1.44 MKB)(102)

  Abstract:

  为了实现对热释电红外探测器极弱信号的检测和高灵敏度应用场景中的需求，提出了一种具有可变阵列规模的双电容跨阻放大器（CTIA）读出结构，并设计了带隙基准（Bandgap）、低压差线性稳压源（LDO）作为偏置电路提供电压偏置，以满足低噪声、低功耗、大动态范围和便携式的需求。采用TSMC 0.18 μm 1P6M工艺设计电路，电源电压为3.3V，并对其版图进行绘制，采用伪晶体管（Dummy）结构、保护环（Guard Ring）结构，以提升器件之间的匹配度和版图整体的对称性以及模拟电路的抗干扰能力与电气稳定性。

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• 一种适用于MoS₂-BP-MoS₂探测器的红外斩波读出电路设计

  孔大林, 代福兴, 李梧萤, 匡华, 欧阳学龙, 李滨倞, 姜睿琪, 王芳, 袁红辉

  2026,45(3):438-446.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.011

  摘要： (50) HTML (48) PDF (1.49 MKB)(94)

  Abstract:

  为解决MoS₂-BP-MoS₂范德瓦尔斯光伏探测器对超低噪声与零偏置的需求，设计了一款基于斩波稳定与相关双采样（CDS）技术的电容跨阻放大器（CTIA）读出电路。电路采用多节点斩波架构（斩波频率40 kHz）抑制1/f噪声，结合CDS消除KTC噪声与纹波，并通过单位增益缓冲器实现动态偏置（偏置误差 < 200 μV）。测试结果表明，在0.35 μm CMOS工艺下，电路等效输入噪声电流为119.35 fA，总积分噪声降低32.83%，功耗为990 μW。与探测器互连后红外信号正常读出，该设计为二维材料光电探测器提供了高精度、低噪声的读出解决方案。

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• 针对BIB探测器红外图像盲元检测及补偿

  鲁斌, 彭肃家, 王晓东, 杜伟杰, 董祚汝, 汪泽文, 郭小庆, 陈栋

  2026,45(3):447-458.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.012

  摘要： (81) HTML (53) PDF (1.48 MKB)(97)

  Abstract:

  受材料和工艺等影响，红外图像普遍存在盲元问题。针对新型阻挡杂质带（BIB）探测器的红外图像，还存在像素少、非均匀性大等问题，常规盲元检测和补偿方法在BIB探测图像不完全适用。为解决这一问题，列举了常见红外图像盲元检测及补偿方法的优缺点，并逐一对实测BIB图像进行了实验处理，盲元分布均匀性较差，块状盲元占比较高。因此，提出了改进的盲元检测方法和盲元补偿法，并采用基于FPGA的硬件系统平台对算法进行了实现。经过分析，改进后盲元分布均匀性和块状盲元占比指标得到优化，其应用的经济性也获得切实改善。

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• 红外探测器研究进展及其新技术应用

  钟艳红, 马建华, 周炜, 王旭东, 黄志明, 叶振华, 林春, 丁瑞军, 褚君浩

  2026,45(3):459-482.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.013

  摘要： (84) HTML (109) PDF (2.24 MKB)(124)

  Abstract:

  红外探测器在民用、军事和航空航天等重要领域扮演着不可或缺的角色，其未来发展具有重大战略意义。文章概述了红外探测器的发展历程和现状，重点介绍了碲镉汞、铟镓砷、锑化物、量子阱、硅基阻挡杂质带等传统光子型红外探测器，以及胶体量子点、二维材料、电磁诱导势阱效应、铁电极化场调控等新型红外探测器的研究进展，同时阐述了动态视觉传感、计算成像、微纳结构、三维集成新技术在红外探测领域的应用，并探讨了红外探测器的未来发展趋势。

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• 基于多模式增量型Sigma-Delta ADC的红外焦平面数字化研究

  朱迅毅, 汪鸿祎, 杜爱博, 景松, 张永康, 付佳凯, 黄松垒, 邵秀梅

  2026,45(3):483-490.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.014

  摘要： (51) HTML (47) PDF (1.99 MKB)(107)

  Abstract:

  红外焦平面数字化读出电路是红外焦平面探测技术目前发展的重要方向之一，针对红外焦平面高速高精度多应用场景的需求，设计了一种3-bit量化器的多模式增量型Sigma-Delta模数转换器（ADC）新架构。通过将数据加权平均算法集成在3-bit量化器中，减小反馈回路中电容失配的影响、提高ADC的转换速度和精度；采用将多路选择器嵌入在CIC数字抽取滤波器中，实现支持不同转换速度和输出位数的ADC。基于180 nm CMOS工艺设计，完成了多模式增量型Sigma-Delta ADC的设计。仿真结果表明：在多模式工作下可以实现转换速度和输出位数之间的转换，ADC转换速度从12.5 ksps达到100 ksps，输出位数从15 bits达到24 bits；在50 ksps转换速度下，后仿真ADC有效位数达到了13.1 bits，每列ADC消耗电流仅为90 μA。

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• 具有高响应度的脊波导SiGe/Si光电晶体管

  谢红云, 徐子脉, 焦伟钊, 马玉冬, 刘子明, 陈亮, 那伟聪, 张万荣

  2026,45(3):491-499.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.015

  摘要： (63) HTML (34) PDF (1.64 MKB)(85)

  Abstract:

  硅基光电晶体管探测器具有内部增益高、成本效益高且与CMOS技术兼容等优势，是大规模光子集成芯片的关键器件之一，在短距离光互连领域具有显著的应用潜力。为缓解其响应度与带宽之间固有的优化矛盾，本文提出了一种新型耦合脊波导SiGe/Si光电晶体管，光波传输方向与载流子传输方向垂直，可以实现吸收效率与工作速度的独立优化。分析了SiGe/Si脊波导中的单模传播模式与多模光传播模式，优化设计SiGe/Si脊波导几何参数实现高的吸收效率。采用与CMOS工艺平台兼容的技术制备了脊波导SiGe/Si光电晶体管，实现了6.4 A/W的响应度和10 nA的暗电流。

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毫米波与太赫兹技术

• 面向通感一体化应用的多通带大频比微波/毫米波传输线、天线与无源元件

  雷博杰, 李津, 陈思丞, 严淑尧, 袁涛

  2026,45(3):500-517.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.016

  摘要： (76) HTML (89) PDF (2.24 MKB)(102)

  Abstract:

  介绍了通感一体化（Integrated sensing and communication，ISAC）的基本概念、原理和发展现状，综述了现阶段适用于ISAC应用场景的多通带大频比微波/毫米波传输线、天线和无源元件（主要包括滤波器和耦合器），对比分析了这些多通带大频比结构的不同实现方式和制造工艺，总结了不同设计方案的技术特征、射频性能及优缺点，本综述为进一步研究面向ISAC应用的高性能微波/毫米波前端组件提供了丰富多样的参考。

• 基于形态学改进的毫米波云雷达杂波剔除新算法

  刘千辰, 狄慧鸽, 袁云, 全楚航, 王佳乐, 侯晨涛, 华灯鑫

  2026,45(3):518-527.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.017

  摘要： (82) HTML (55) PDF (1.26 MKB)(114)

  Abstract:

  针对Ka波段毫米波云雷达现有杂波滤除方法存在的边缘信号损失问题，提出一种改进的多特征融合方案。根据回波信号的反射率因子在时间和垂直高度上的连续性构建识别模型，进行初步杂波识别，然后引入形态学二值膨胀操作，生成云雾边缘候选区，并借助领域分析技术进行信号边缘的精确判定。采用同址的激光雷达探测结果对算法进行了验证，该方案可在有效滤除杂波的同时较完整的保留云雾边缘信号，解决了现有杂波滤除方案的边缘信号损失问题，提升了毫米波云雷达数据的质量。

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红外光谱与遥感技术

• LEO-LEO红外激光掩星大气成分探测系统设计

  刘云猛, 黄硕, 李世钊, 郭慧君, 余婷, 王鑫, 刘洋, 楚晴, 成龙, 丁雷

  2026,45(3):528-537.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.018

  摘要： (60) HTML (30) PDF (1.42 MKB)(102)

  Abstract:

  掌握大气成分与要素在不同高度的分布特征，对于深入理解气候变化和应对气候问题具有重要作用。为了满足多大气成分（H₂O、CO₂、CH₄、N₂O、O₃、CO等）和视线风速垂直廓线的探测需求，开展了红外激光掩星探测系统设计。在载荷设计方面，激光发射端设计采用宽谱段频率锁定激光光源技术，制造高稳定性的红外激光；激光接收端设计采用多光栅空间外差光谱探测技术，实现较宽谱段范围、高光谱分辨率探测，光谱范围覆盖2~2.5 μm，光谱分辨率优于0.15 cm^-1。在数据应用与轨道仿真方面，基于Abel变换的红外激光掩星反演方法，可实现大气成分与要素廓线在UTLS区域的同步反演；并基于仿真模拟系统进行了掩星轨道设计，经仿真分析计算掩星事件发生频次可达到61次/天，并对单次事件的数据采集过程进行了合理设计规划。

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红外学科交叉融合研究

• 基于混合辐射偏振模型的空中目标红外偏振特性建模和仿真

  燕坤娜, 刘海峥, 史泽林, 赵泽华, 赵春阳

  2026,45(3):538-548.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.019

  摘要： (50) HTML (34) PDF (1.79 MKB)(101)

  Abstract:

  面向空中高速目标红外偏振探测需求，针对空中目标红外偏振特性的计算和图像生成问题，本文提出适用常见高速目标红外偏振特性的计算方法和仿真流程。该方法基于混合辐射偏振模型，综合考虑目标表面自身热发射、太阳辐射反射、环境辐射反射及大气传输效应，建立了空中目标红外线偏振度（DoLP）计算模型框架并给出了具体材质的模型实例化方法，所建材质样板DoLP计算值与实测值偏差小于10%。仿真流程以高速飞行的SR-72侦察机为例，基于目标材质样板偏振计算模型生成的反射/辐射率矢量数据，借助Unity3D引擎实现了SR-72目标红外偏振特性的实时计算仿真，图像帧率达到35帧/s，生成了不同飞行速度、探测波段（中波/长波）和太阳光照（存在与否）条件下SR-72的红外偏DoLP图像，分析了目标红外偏振特性的部分变化规律。本研究为空中目标红外偏振探测及相关评估应用提供数据基础和仿真支撑。

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• 基于局部极值度量的短波红外偏振空中无人机目标检测

  杨争烨, 公劲夫, 辛剑桥, 王世勇, 吴滢跃, 康华超

  2026,45(3):549-561.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2026.03.020

  摘要： (58) HTML (37) PDF (1.75 MKB)(112)

  Abstract:

  无人机检测在民用及军事领域均具有重要价值，然而传统红外探测系统易受背景杂波的干扰。红外偏振成像技术通过将偏振数据与红外成像相结合，为解决该问题提供了新途径。但偏振图像与红外图像的差异性为目标提取引入新的问题，因此本研究引入了一种基于尺度自适应局部极值度量（ALEM）的新型检测算法。该算法引入改进SUSAN算子快速提取感兴趣区域，估计该区域内潜在目标的特征尺度，并针对偏振图像特性提出ALEM算法，通过分析像素邻域特征实现对比度测量。基于真实场景偏振图像数据集的实验结果表明：该算法的信杂比增益相较于基准方法提高了2.7倍，背景抑制因子提高了8.6倍，且能以20 fps运行，它具有优异的检测性能、鲁棒性和实时检测的能力。

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红外光谱与遥感技术

• 基于嵌套多尺度融合网络的遥感图像全色融合

  赵景超, 纪萍, 王群明

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026074

  摘要： (50) HTML (0) PDF (2.90 MKB)(3)

  Abstract:

  全色融合通过融合多光谱数据与全色图像，生成全色图像空间分辨率下的多光谱图像。现有基于深度学习的全色融合方法难以兼顾局部高频细节提取与全局光谱一致性保真，进而使得融合后的影像在增强空间分辨率时易伴随光谱畸变，而在维持光谱特征时又容易导致空间细节的平滑。同时，全色与多光谱影像的跨分辨率差异会导致网络在融合过程中发生特征错位，进而引发局部边缘重影、色彩溢出等视觉失真现象。为此，本文提出了一种嵌套多尺度融合网络（NMSFusion）。该方法从宏观与微观层面进行协同建模。在微观层级，利用多尺度门控块（MSGB）提取全色图像的局部高频细节；在宏观层级，通过无伪影残差融合模块（ARFM）统筹全局语义，确保融合结果与原始多光谱影像的光谱一致性。此外，该方法引入了自适应坐标编码模块（ACEM），拟缓解不同分辨率特征错位问题。最后，针对传统深层网络在随机权重初始化下易破坏原始色彩分布，导致训练初期面临收敛困难与光谱畸变的问题，本文提出了一种即插即用的恒等初始化机制（IIM）。该机制通过约束网络各层的初始权重参数，强制模型在训练起点的输出为插值后的多光谱影像，从而为模型优化提供了合理的初始状态，有效促进了网络的稳定收敛。在三个遥感数据集上的实验表明，NMSFusion在量化指标与视觉评价上均优于9种主流的全色融合网络。同时，消融实验分析表明，各模块不仅协同提升了模型的融合性能，还保证了网络结构的高效与轻量化。

红外光电系统与应用技术

• 基于红外双波长系统的机翼结冰检测研究

  曹峰玮, 王虹, 黄经伟, 宋庆和, 陈靓, 夏海廷, 魏佐金, 杨柏韬, 欧阳菱静

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026053

  摘要： (28) HTML (0) PDF (1.79 MKB)(9)

  Abstract:

  针对飞机机翼结冰检测中传统单波长法或热像法依赖复杂数据处理，难以实现机翼冰层厚度的快速、稳定反演，且机翼曲面结构引起的检测光入射角度变化带来测量误差等问题，本文提出一种基于红外双波长系统的非接触式机翼结冰检测方法。该方法依据朗伯-比尔定律，结合翼面结构特征建立冰层厚度测量模型，并引入自适应角度修正因子以校正机翼弧度引起的测量误差，且通过优化标定流程显著提升了检测效率，实现机翼冰层厚度的快速、精确检测。经仿真与实验验证，结果表明，四种探测角度下该数学模型的冰层厚度检测结果决定系数均在0.9以上，均方根误差最大为0.4037，在探测角度为15°至18°范围内，相对误差介于5.2%至13.1%之间，其中15°时误差最低（5.2%），18°时误差最高（13.1%）。本方法建立了融合几何光路与双波长吸收的物理模型，通过自适应角度修正，能够满足机翼结冰检测的多数应用场景需求，该方法在机翼结冰检测中具有较高的反演精度，从根本上克服了机翼弧度曲面带来的测量误差，为高精度结冰检测系统的开发提供了新的技术途径。

激光雷达创新与应用

• 基于时空信息增强的大核卷积单光子成像算法研究

  赵浴阳, 刘忠鹤, 姜成昊, 王春晓, 赵政伟, 朱精果

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025271

  摘要： (163) HTML (0) PDF (1.62 MKB)(25)

  Abstract:

  基于单光子雪崩二极管（Single Photon Avalanche Diode， SPAD）的单光子三维成像技术虽已得到快速发展，但在强噪声下恢复深度信息时仍面临挑战，特别是器件的同步触发工作模式进一步放大了噪声的影响。本文通过引入误差函数构造了一个能够描述复杂成像环境的光子探测概率响应模型，从而实现了大规模强噪声单光子数据集的构建。提出一种专为单光子三维成像设计的鲁棒方法——时空增强网络（Spatial-Temporal Enhancement Network， STE-Net），其核心是创新的时空信息增强策略（Spatial and Temporal Information Boosting Strategy， STIBS），通过多种几何形态的3D卷积核充分挖掘三维卷积的潜能。基于STIBS，本文设计了一个简洁高效的特征增强模块作为通用预处理组件，通过开展基于STIBS的轻量化设计，借鉴大核卷积思想，构建了能够融合浅层与深层特征的特征融合主干网络。在模拟数据与真实数据上的大量实验表明，所提出的STE-Net在不同信背比（Signal Background Ratio， SBR）的多种场景下均实现了卓越性能。量化分析结果显示，当平均信号光子为0.02、平均噪声光子为0.5时，STE-Net相比其他最优方法在PSNR指标上提升0.55 dB，RMSE误差降低7.2%。

红外光谱与遥感技术

• 基于SE-ResUNet的Landsat 9地表温度反演算法研究

  潘皇甫钰, 唐国良, 张旭东, 陈弘毅, 亓洪兴

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026050

  摘要： (37) HTML (0) PDF (4.99 MKB)(39)

  Abstract:

  传统地表温度反演技术高度依赖大气水汽等同步气象参数，且既有机器学习模型在空间数据分析时泛化性能有限。为此，本研究提出一种新的Landsat9地表温度反演方法，该方法基于SE-ResUNet深度学习架构，融合MODTRAN5辐射传输模型和ERA5再分析资料生成一套涵盖多种地表类型的高精度物理模拟数据集，作为训练标签。模型采用U-Net基础架构，其中编码器部分运用改进的ResNet50主干网络来提取多尺度空间特征信息，并且在残差模块中引入通道注意力机制，把劈窗差值等物理先验作为显式输入特征以增强模型对热红外信号的响应能力。通过跳跃连接融合深层语义特征和浅层空间细节，最终实现像素级的精准温度反演。实验表明，SE-ResUNet有效规避了传统方法由于空间自相关特性导致的精度虚高问题，在模拟传感器噪声环境以及复杂地形场景下表现出良好的鲁棒性。在验证数据集中，该模型取得了RMSE 0.7 K和MAE 0.5 K的反演精度，表明该模型在推理阶段无需依赖实时大气参数，即可达成高精度端到端的陆地表面温度反演效果。

红外光电系统与应用技术

• 基于物像共轭模型的IRST系统动态像移计算方法与验证

  黄姜卿, 李范鸣, 刘士建, 蹇毅, 于洋, 李争

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025215

  摘要： (199) HTML (0) PDF (1.80 MKB)(43)

  Abstract:

  红外搜索与跟踪（IRST）系统作为现代战场中重要的被动探测装备，其成像质量直接决定目标探测与跟踪精度。在动态环境下，由于目标和载体间存在相对运动，导致目标在像平面上产生像移，不仅引起图像质量退化，还对目标的跟踪与捕获带来困难。有效抑制像移需以高精度测量为前提，进而实现补偿控制。针对该问题，提出一种基于坐标变换的动态像移计算方法。首先，建立动态环境下IRST系统的物像共轭模型，通过坐标变换明晰物像矢量的映射关系，实现像移量的精确量化。其次，搭建六自由度运动平台实验系统，模拟载体不同姿态扰动下的运动工况，对目标像移进行实际测量。实验结果表明，理论计算像移值与实测数据高度吻合，偏差小于2个像素（RMS），相对误差优于0.67%。该方法为动态像移的高精度补偿提供了有效技术途径，对提升IRST系统在复杂环境中的成像稳定性具有重要应用价值。

红外学科交叉融合研究

• 多波段与纹理特征融合的红外伪装性能评估模型

  姜腾腾, 蔡子琨, 王锐, 徐雪荣, 曾永兴, 何鹄, 沈宏, 葛军, 江军, 王旭东, 王建禄, 褚君浩

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025210

  摘要： (271) HTML (0) PDF (1.52 MKB)(36)

  Abstract:

  随着红外探测技术与无人侦察平台的发展，战场目标的远距离探测和识别能力显著提升，传统伪装手段及伪装效果评价体系面临挑战。为实现更准确的伪装效果量化评估，需要兼顾多波段信息，并结合应用中的环境因素。本文提出一种融合视觉显著性与纹理特征的红外目标伪装性能评估方法。该方法基于图论视觉显著性（GBVS）模型提取目标与背景的显著性特征，并结合目标区域的纹理特征，通过线性加权构建统一指标，实现对伪装效果的综合判别。基于实测多波段红外图像，从伪装状态、观察角度和时间条件等多维度展开实验。结果表明，该方法在不同波段与成像条件下均具有良好稳定性，评估结果与人眼感知一致，能够有效揭示伪装目标在复杂背景中的可探测性差异。研究成果可以为多波段条件下，红外伪装材料研制与红外目标发现系统的优化设计提供理论与工程支撑。

• 基于Transformer背景建模与CAM细节增强的红外与可见图像融合

  纪肖剑, 喻春雨, 陈陆杰, 张俊举, 孙斌

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026080

  摘要： (34) HTML (0) PDF (2.86 MKB)(47)

  Abstract:

  针对红外与可见光图像融合中背景结构建模不足、细节纹理表达不充分的问题，提出一种基于Swin Transformer背景建模与残差通道注意力细节增强的双分支图像融合网络（Swin Transformer Background Modeling and Residual Channel Attention Detail Enhancement for Image Fusion， ST-RCAFuse），具体方法是：在编码阶段，设计背景与细节两个分支。其中，背景分支以Swin Transformer为核心，通过窗口自注意力机制 （Window-based Self-Attention， WSA）实现全局与局部背景结构的高效建模，并引入坐标注意力机制（Coordinate Attention， CoordAtt）以增强特征的空间方向性；细节分支采用残差通道注意力模块（Residual Channel Attention Block， RCAB）以提取纹理细节与高频信息。在解码阶段，背景和细节两类特征通过逐级融合与重建生成高质量融合图像。实验选择FLIR数据集进行网络训练，并构建了“域内+常规域外+极端场景”的多维度测试体系：选取FLIR测试集作为域内测试组验证同源数据分布下的基础性能，选取TNO、RoadScene数据集作为常规域外测试组验证跨场景泛化能力，同时采用夜间强光干扰测试集与极低照度野外测试集，全面评估模型在复杂恶劣环境下的鲁棒性。实验结果表明，所提ST-RCAFuse在常规公开数据集上融合视觉效果最优，信息熵、空间频率、标准差、平均梯度等核心指标均取得领先；在夜间强光干扰、极低照度野外等极端场景下，仍能有效抑制干扰、保留细节和增强目标，融合性能显著优于现有对比方法，充分验证了其在多场景、多极端条件下的优异泛化能力、鲁棒性与实用价值。

红外光电系统与应用技术

• 多尺度空间注意机制引导红外小目标检测网络特征蒸馏方法

  尹可, 李永浩, 文铮, 樊铭瑞, 任飞宇, 李博扬, 智喜洋, 陈军

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025281

  摘要： (168) HTML (0) PDF (1.87 MKB)(26)

  Abstract:

  现有的深度学习方法在红外小目标检测中取得显著成效，但由于其高昂计算成本，难以满足资源受限的场景需求。亟需探索能够兼顾轻量级和高精度的知识蒸馏方法，以提高红外小目标检测网络运行效率。然而，由于红外小目标极端特性，直接将常规蒸馏方法应用于红外检测网络轻量化时，会出现小目标在知识传递中的丢失弥散和教师学生网络之间的层级特征表征失配，从而损害学生网络对小目标的特征学习能力，检测能力难以进一步提升。为解决上述问题，论文提出一种基于多尺度空间注意机制引导的特征蒸馏方法，首先设计一种多尺度空间注意机制（Multi-scale Spatial Attention， MSA），捕获目标特征的多尺度信息并融合，从而有效获取目标区域。然后设计面向图像特征的L2归一化策略，该策略重点关注教师学生网络的特征分布差异。最终提出一种自适应加权蒸馏损失函数（Adaptive Weighted Mean Square Error， AWMSE），引导学生网络强化对关键目标区域的学习。在两个公认数据集（NUDT-SIRST， NUAA-SIRST）的实验结果表明，本文所提出的蒸馏方法能够取得更优的检测性能，学生网络在取得同教师网络的可比的检测表现的同时，轻量级模型在HUAWEI和NVIDIA边缘设备上部署推理，实现相较于教师网络超过2倍以上的推理加速，综合性能相较于现有蒸馏方法更优。

红外光谱与遥感技术

• 基于尺度自适应光谱字典学习的高光谱图像去噪方法

  宋晓瑞, 柏彬, 陈鹏, 胡晓宁, 周川杰, 侯军燕, 陈卓

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025229

  摘要： (215) HTML (0) PDF (2.88 MKB)(26)

  Abstract:

  高光谱遥感成像过程中，由于受到探测器噪声、光学系统噪声、环境噪声以及统计噪声等各类噪声影响，图像质量往往会出现退化，进而影响后续应用中的信息提取精度及可信度。特别是红外谱段，由于探测器材料本身热振动等因素，受热噪声影响显著。针对这一问题，提出了一种基于尺度自适应光谱字典学习的高光谱去噪方法。首先，将尺度约束引入字典学习过程中，以自适应待降噪图像获取不同尺度光谱字典。其次，将图像空间域信息作为编码先验知识，应用全变分—变量分解和增广拉格朗日稀疏回归方法对图像进行稀疏编码求解。最后，利用光谱字典与稀疏编码进行重构获得去噪后的高光谱图像。实验结果表明，相对比现有高光谱去噪算法，所提出的算法在模拟数据集及真实数据集上均能取得更好效果。

红外光电系统与应用技术

• 基于源尺寸效应补偿的外场红外辐射测量修正方法

  夏侯琪, 熊伟, 吴军, 李大成, 崔方晓, 程晨

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025194

  摘要： (294) HTML (0) PDF (1.36 MKB)(47)

  Abstract:

  红外热像仪在外场观测中受到源尺寸效应（Source Size Effect， SSE）与大气传输效应的共同影响，导致对观测目标亮温的低估。针对这一问题，提出一种面向外场观测条件的红外辐射温度联合补偿方法。该方法首先根据红外系统辐射响应的空间分布特性构建图像卷积滤波器，用于补偿因源尺寸效应与视场角变化引起的亮温衰减。进一步结合路径透过率与路径辐射参数建模，对目标辐射信号在传输过程中的大气衰减与背景辐射叠加进行修正，实现多源误差的联合补偿。为验证所提方法的有效性，首先在受控实验环境下采集不同尺寸与温度条件下的黑体热像图像，用于卷积滤波器的训练与精度评估；随后利用无人机载红外热像系统，开展多距离条件下的外场目标观测试验，以验证该方法在实际观测场景中的应用效果。结果表明，该方法可有效补偿源尺寸效应与大气影响共同导致的亮温偏差。对外场多组观测距离条件下的目标图像进行温度恢复后发现，当目标在图像中的成像尺寸不低于44个像元时，联合补偿后的辐射温度误差可控制在±2%以内。该工作可以为提高外场目标红外辐射测温精度提供新的方法参考。

• 低轨道红外探测系统多维参数联合优化研究

  刘雪梅, 宋天莉, 汪进, 苗世坤, 雍正宇

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025264

  摘要： (84) HTML (0) PDF (1.00 MKB)(30)

  Abstract:

  高速暗弱点目标的稳定探测是当前天基红外探测系统面临的关键性能瓶颈。此类目标在无动力飞行阶段红外辐射信号极弱、飞行速度快、成像信噪比低，导致高轨红外对地探测平台的探测能力受限，亟需发挥低轨平台倾斜对空探测优势。研究从低轨道红外探测系统的物理链路出发，系统集成目标与背景红外辐射特性、光学成像设计以及探测系统物理约束等多维因素，构建了多维参数联合优化模型。该模型以归一化加权乘法型综合评价函数为核心，实现了对谱段宽度、中心波长、探测器工作温度、光学角分辨率、光学口径和光学系统工作温度等关键系统参数的全局优化。基于典型低轨长波红外探测系统构型开展的参数寻优与性能仿真结果表明，相较于联合优化前，系统在观测切线高低于40km时，探测灵敏度平均提升68.372W/sr@4000km；在40-60km平均提升22.162W/sr@4000km；在60-80km平均提升1.438W/sr@4000km；80km以上背景影响减弱，灵敏度提升不明显。联合优化后的系统可以实现对高速暗弱点目标无动力段的稳定探测，最优探测灵敏度可以达到1.036W/sr@4000km。研究结果为低轨长波红外探测系统的系统级配置优化提供了理论支撑与实践路径。

• 高精细度硅超稳光学参考腔的自主研制

  焦东东, 高静, 吴攀, 邓雪, 吴梦凡, 张林波, 许冠军, 臧琦, 崔杰, 董瑞芳, 刘涛, 屈波, 张首刚

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025157

  摘要： (342) HTML (0) PDF (1.40 MKB)(34)

  Abstract:

  本工作展示了自主研制高精细度硅超稳光学参考腔。硅材料具有卓越的热稳定性、较低的机械损耗以及优异的振动不敏感度。通过优化加工工艺，有效解决了硅材料脆性和各向异性带来的关键制造挑战。采用三级抛光技术，实现了超光滑表面，粗糙度达到埃级（RMS）。高反射膜采用SiO₂/Ta₂O₅作为涂层材料，通过离子束溅射沉积法制备。通过腔线宽测量的方法显示其精细度约为340，000，与国际顶尖水平相当。这些结果表明中国独立开发高性能硅基超稳光学参考腔的能力。这一进展对光钟和引力波探测等精密应用具有重要意义。

红外学科交叉融合研究

• SDDFusion: 分割与检测驱动的红外与可见光图像融合网络

  周宇航, 杨启民, 任侃, 陈钱

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025228

  摘要： (389) HTML (0) PDF (1.72 MKB)(39)

  Abstract:

  红外与可见光图像融合旨在跨谱段整合热辐射与反射成像的互补信息，在复杂场景下同时突出显著目标并保留纹理细节，从而为人眼感知与机器视觉提供更全面的输入。为进一步提升融合图像质量及其在下游任务上的表现，本文提出一种分割与检测驱动的红外与可见光图像融合网络。该联合框架由融合网络与两条任务驱动分支构成：目标判别器与分割分支分别通过各自的损失函数引导融合网络保留更丰富的高层语义。为增强特征表征能力，我们设计了基于密集块的密集连接与梯度残差模块（ DCGRM）用于深层特征提取；在解码阶段引入大核注意力（LKA）模块，以聚焦关键区域并降低信息损失，从而进一步提升融合图像质量。三组公共数据集上的实验表明，所提方法能够有效整合两种模态的优势，既突出显著目标又保留丰富细节；在多项融合指标上优于对比方法，并具备实时推理速度。此外，得益于与下游任务的协同设计，所提方法在分割与检测这类下游视觉任务上亦展现出性能优势。

红外光谱与遥感技术

• 宽带、高灵敏腔增强双光梳气体吸收光谱测量技术研究

  易子渊, 汤博诚, 熊子颖, 安冉, 尉昊赟, 张烈山

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025204

  摘要： (225) HTML (0) PDF (1.49 MKB)(33)

  Abstract:

  从腔梳耦合原理出发研究了腔增强双光梳光谱（CE-DCS）测量系统中腔镜参数对透射带宽和灵敏度的影响，提出了腔镜参数综合评价指标。根据该指标设计并加工了一款具备低色散属性，精细度为15000的腔镜，在此基础上开发了一套CE-DCS系统。对CO₂气体进行了吸收光谱测量实验，结果表明该系统实现了370 cm^-1的透射带宽（原始梳谱利用率达88 %），噪声等效吸收系数为1.45×10^-10 cm^-1Hz^-1。验证了所设计腔镜及系统在气体吸收光谱测量方面的准确性和有效性，并为痕量气体定量分析等应用提供了技术支撑。

红外物理与材料器件

• GaAsSb/InAlAs SACM雪崩光电探测器性能研究

  刘国鑫, 黄敏, 王楠, 柴旭良, 梁钊铭, 陈建新

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026002

  摘要： (195) HTML (0) PDF (1.20 MKB)(51)

  Abstract:

  文章研究了GaAsSb/InAlAs分离吸收-电荷-倍增（SACM）结构APD的光电特性。该异质结具有较小的导带偏移（=0.089 eV），载流子更易注入倍增区。设计了3种不同电荷层掺杂浓度（、、）的SACM APD。实验结果表明，当电荷层掺杂浓度为时，器件性能最优，在室温下其截止波长为1.7 ，穿通电压为-10.8 V，在-34.6 V偏压下增益为20.3，对应暗电流密度为0.058 A/cm²，与GaAsSb PIN APD器件相比，增益提升了6.8倍，暗电流得到有效降低。通过调控SACM APD电荷层掺杂浓度，抑制了器件暗电流、提升了增益，为高灵敏短波红外APD提供了新途径。

毫米波与太赫兹技术

• 一种在多层介质系统中改善聚焦的3D打印W波段介质透镜

  吴雨辰, 梁冰洋, 林展鹏, 段景瑞, 宫玉彬

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026042

  摘要： (183) HTML (0) PDF (1.34 MKB)(49)

  Abstract:

  这项工作提出了一种能够在多层介质中聚焦的3D打印介质透镜的设计方法。首先，基于光线聚焦原理，推导了相位补偿公式，实现了多层介质中任意深度的聚焦。然后，我们设计了一个W波段多层介质聚焦透镜来验证所提出的理论。全波模拟结果表明，与没有透镜的情况相比，焦点区域内的电磁能量提高了14.0 dB。实验测量结果显示能量增益为14.8 dB，与仿真结果非常吻合。

• 基于物理一致性约束的太赫兹超表面生物传感器设计

  王胜峰, 彭琦, 孙丽颖, 彭滟

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026042

  摘要： (124) HTML (52) PDF (1.78 MKB)(62)

  Abstract:

  提出了一种引入物理一致性约束的深度学习网络模型，用于太赫兹超表面生物传感器的建模与设计。该模型将共振频率、半高全宽和品质因子等关键共振物理参数作为网络的显式输出，并在训练过程中施加物理一致性约束，以保证模型预测结果符合共振形成的基本物理规律。数值结果表明，该模型在训练收敛性及关键物理参数预测方面具有良好的稳定性与可靠性。基于该模型完成了太赫兹超表面生物传感器的结构设计与实验验证，实验测得的光谱响应与理论预测结果一致，并实现了对同型半胱氨酸分子的痕量检测。结果表明，该方法可为太赫兹超表面生物传感器的高可靠性与可解释性设计提供有效的建模手段。

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红外光谱与遥感技术

• 基于低分辨率光谱的二氧化碳反演算法研究

  曾一航, 邢成志, 海光银, 高琳, 魏少聪, 刘诚

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025215

  摘要： (232) HTML (0) PDF (1.29 MKB)(38)

  Abstract:

  针对传统红外DOAS不能反演低分辨率光谱，高分辨率光谱仪造价高的问题，研究并开发了一种可用于低分辨率光谱反演的包络反演算法。通过研究吸收截面形状及光谱展宽，考虑低分辨率光谱反演并结合红外DOAS算法，开发了可实现低分辨率光谱仪反演大气CO?浓度的包络反演算法。与近红外超光谱遥感仪器相集成，于合肥市科学岛开展相关检测实验，利用LBLRTM辐射传输模型和HITRAN数据库，得到了一系列反演浓度数据并对其进行分析。结果表明传统红外DOAS算法不能正常反演，而包络反演算法可应用于低分辨率光谱仪中，反演残差优于1.05%，与TCCON站点数据的相关系数可达0.76。该研究提出了可用于低分辨率光谱反演的算法，突破传统红外DOAS算法的局限，为实现CO?低成本精准探测提供了一种新方法。

红外物理与材料器件

• 基于傅里叶变换红外光谱技术的InAs和GaSb衬底低吸收区域吸收系数特性研究

  王啸臻, 谭智勇, 张庆凌云, 李建梅, 陈意桥, 曹俊诚

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025124

  摘要： (380) HTML (0) PDF (1.00 MKB)(67)

  Abstract:

  作为中波红外（3-5 μm）与长波红外（8-12 μm）波段的重要候选材料，GaSb与InAs半导体展现出显著的光电特性优势。然而，其固有的低吸收特性使得传统透射光谱技术因多重透射效应干扰，难以实现吸收系数的精确表征。本研究创新性地利用傅里叶变换红外光谱技术，构建反射-透射联合分析模型，成功提高了低吸收区（α < 10 cm?1）的测量准确度。通过系统研究掺杂浓度为2.46×101? cm?3（InAs）和8.76×101? cm?3（GaSb）的样品，发现8-18 μm波段自由载流子吸收行为呈现显著散射机制依赖性：声学声子散射与电离杂质散射共同主导该波段的吸收过程。定量分析表明，GaSb的散射参数较InAs存在数量级差异，其电离杂质散射系数提升10倍，声学声子散射系数更呈现450倍的剧烈增强。该反射-透射联合分析方法的提出，为解决低吸收材料光学参数表征难题提供了新的技术方案。

• 红外光场压缩

  刘安娜, 刘书宁, 焦守政, 高威, 康乾龙, 罗敏, 孙慧盈, 曹萌, 葛浩楠, 王芳, 王鹏, 谢润章

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026072

  摘要： (85) HTML (76) PDF (3.76 MKB)(94)

  Abstract:

  红外光场压缩为调控光学模式的色散特性与空间分布提供了一种有效途径。在自由空间或均匀介质中，红外传播模式通常受到衍射极限的限制，难以实现深亚波长尺度的场压缩。实现光场压缩通常需要对色散关系的调控以及结构几何参数的设计来实现。近年来，低维材料的发展以及微纳加工技术的进步，显著拓展了模式体积调控的物理实现路径。本文基于轴向对称性的角度，将红外光场压缩归纳为两种基本类型：面外压缩与面内压缩。面外压缩主要通过界面色散关系与边界条件的调控，在法向方向形成轴向压缩态，其典型实现机制包括表面等离激元（SPPs）、声子极化激元（SPhPs）以及波导模式等。面内压缩则通过无序诱导干涉、缺陷态或几何压缩等机制抑制模式的横向传播，从而实现光场在平面内的空间局域。本文系统比较了不同机制的物理起源及其对应的特征空间尺度，并综述了相关结构在红外光电探测、表面增强红外吸收以及发光调控等方面的研究进展。进一步讨论了面内与面外混合压缩在增强光场压缩和调控模式分布方面的潜力，并对未来研究方向进行了展望。

红外光谱与遥感技术

• 基于可见–近红外遥感的月表矿物丰度与地形参数的空间耦合研究

  焦雷蕾, 徐聿升, 黄荣, 刘世杰, 唐盼丽, 王超, 冯永玖, 童小华

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026052

  摘要： (63) HTML (58) PDF (1.12 MKB)(65)

  Abstract:

  月表矿物的空间分布格局记录了岩浆活动、物质分异及后期撞击改造等关键地质过程，是认识月球演化历史的重要遥感信息基础。本文基于 SELENE（Kaguya）多波段成像仪（Multiband Imager，MI）可见—近红外（415–950 nm）矿物丰度反演产品，结合数字高程模型（DEM）提取的地形参数，构建统一空间尺度的定量分析框架，以研究月海单元内主要矿物相的空间分布及其与形貌特征的关系。选取冯·卡门撞击坑和危海盆地等具有代表性的月球大型撞击构造与月海盆地为研究区，定量刻画近红外敏感矿物丰度与形貌特征在不同地质单元中的空间关联特征。矿物丰度与地形参数在区域尺度上呈现显著的空间集聚特征，且在不同地质背景与构造单元中表现出明显的空间非平稳性，反映了岩浆活动、后续撞击改造及其与古地形协同响应等多过程长期作用的结果，为基于遥感数据的月球表面地质解译与演化历史分析提供了定量依据。

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毫米波与太赫兹技术

• 具有多周期渐变栅槽的高线性度AlGaN/GaN HEMT

  何晓强, 魏珂, 张昇, 张一川, 郭嘉琦, 王开宇, 王建超, 麻转利, 陈晓娟, 李彦奎

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025260

  摘要： (253) HTML (0) PDF (1.36 MKB)(43)

  Abstract:

  本研究提出一种具有多周期渐变栅槽结构（MCGGR）的新型高线性度AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）。该MCGGR-HEMT通过优化电子束光刻（EBL）光刻胶回流工艺，沿栅宽方向制备出多周期渐变势垒层而实现。制备的MCGGR-HEMT因其在栅宽方向周期性多阈值器件并联而成功实现跨导补偿，展现出3.5V栅极电压摆幅，相较于常规器件的1.7V栅极电压摆幅扩展了1.8V。因其对2DEG沟道的连续渐变调制作用，使其高阶峰值跨导（Gm""和Gm"）相较于常规器件分别降低37%和35%。MCGGR-HEMT在保证ft峰值的前提下，在更大的栅压范围内拥有更加平坦的ft曲线。在10 GHz的单音测量中（漏极偏压30V），功率密度为5W/mm，PAE为49%。同频点双音连续波功率测量中（双音频率间隔10MHz，漏极偏压30V），该器件实现了38 dBm的第三阶交调输出截点（OIP3）、63.1W/mm的OIP3/width，10 dB的线性度优值（OIP3/P_DC）以及-57.7 dBc的第三阶互调失真（IMD3）。相较于常规器件，其性能分别提升5.2 dB、44W/mm、4.8 dB和13.7 dB。该创新方案与常规AlGaN/GaN HEMT制备工艺高度兼容，提供了一条简化且经济高效的技术路径，为提升器件线性度开辟了新途径。

红外物理与材料器件

• 基于可控衬底偏角调节SESAM缺陷：恢复动力学与光学性能优化

  黄婷, 熊聪, 林楠, 刘素平, 黄少茹, 袁庆贺, 王新伟, 张志刚

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025211

  摘要： (290) HTML (0) PDF (1.14 MKB)(45)

  Abstract:

  半导体可饱和吸收镜（SESAM）是超快光纤激光器实现锁模的核心器件，其锁模特性主要受恢复时间与非线性吸收参数的影响。目前，针对SESAM锁模特性的优化研究，主要集中在量子阱吸收层的结构和材料等参数上，而对其外延生长中衬底偏角这一关键制备参数的定向影响尚缺乏系统研究。本研究首次系统研究了衬底偏角（［110］方向偏转0°、2°与6°）对外延生长的InGaAs/GaAsP SESAM结构性能及其锁模特性的影响，揭示了不同衬底偏角对SESAM性能的调控规律。通过高分辨率X射线衍射（HRXRD）、原子力显微镜（AFM）、光致发光谱（PL）及分光光度计等表征手段综合分析发现，增大衬底偏角会引入晶格缺陷，从而显著缩短SESAM的恢复时间；然而，偏角增大也导致表面粗糙度及非饱和损耗增加，进而削弱其非线性吸收性能。在掺镱光纤激光器锁模实验中，采用2°偏角衬底的SESAM成功实现了稳定锁模，输出了中心波长为1064 nm、脉冲宽度为8.2 ps的脉冲激光；而6°偏角样品因材料质量下降导致锁模性能恶化。该研究填补了衬底偏角影响SESAM锁模特性研究的空白，为高性能超快激光器设计提供了新的优化维度与理论依据。

毫米波与太赫兹技术

• 基于金属、石墨烯和锑化铟的三调谐型吸波体性能研究

  胡宝晶, 蔡昌进, 李柯, 朱玲

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025209

  摘要： (260) HTML (0) PDF (1.53 MKB)(46)

  Abstract:

  提出了一种基于金、石墨烯和锑化铟复合结构的可电、热、磁三调谐的双波段吸波体。结果表明，基于铜纳米棒的明模--明模耦合，双波段吸波体的吸收率可达95%。其物理吸收机制可通过辐射双振荡器模型（RTO）以及吸收峰处的电场强度分布进行理论分析。此外，通过调节石墨烯的化学势、锑化铟温度和外部磁场大小，可以实现吸波体吸收频率和吸收率的电、热、磁动态三调谐。最后，进一步讨论了模型参数对吸收性能的影响，以及吸波体作为折射率传感器的应用前景。本研究为多调谐型吸波体和传感器的设计提供了理论基础。

• 卡马西平及其共晶的太赫兹光谱研究

  郑转平, 王博, 董立凡, 王梦新, 董军

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025302

  摘要： (140) HTML (0) PDF (1.96 MKB)(27)

  Abstract:

  针对抗癫痫药物卡马西平水溶性差的问题，本文采用太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）研究了卡马西平（CBZ）与其共晶在THz波段的光谱信息。首先实验测试了CBZ、丁二酸（SA）、二者物理混合物、干法研磨共晶及湿法研磨共晶在0.5-3.5 THz的THz特征吸收峰。基于CBZ和SA的氢键供体/受体位置，构建了共晶可能的晶型结构，采用密度泛函理论（DFT）进行结构优化与频谱模拟；使用振动模式自动关联判定方法（VMARD）对单体及其共晶THz吸收峰的来源进行了归纳；最后基于分子力场能量分解法（EDA-FF）和基于赫西菲尔德划分的独立梯度模型（IGMH）分析了单体及其共晶分子体系弱相互作用力的形式。?结果表明：干法研磨共晶在1.98 THz出现了新吸收峰但保留有单体的特征峰，湿法研磨共晶则呈现6个新THz特征峰；晶型Ⅲ的模拟结果能较好的重构实验谱，共晶分子间以双氢键和单氢键形成三维排列结构；CBZ的THz吸收峰主要源于二面角扭转及键拉伸，CBZ-SA共晶吸收峰主要源于二面角扭转和键角弯曲。CBZ及其共晶CBZ-SA虽然均以范德华作用为主，辅以少量氢键和空间效应。但二者范德华力的作用位点存在差异：CBZ的范德华力主要位于堆叠的分子间，而共晶的范德华力主要位于分子间氢键附近。

• 一种基于双通道参考校准方法的准光学太赫兹芯片测量系统

  樊博文, 彭昭航, 缪巍, 史生才

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025294

  摘要： (78) HTML (0) PDF (1.31 MKB)(30)

  Abstract:

  长期以来，在太赫兹波段进行片上器件特性的精确表征始终是一大难题。使用传统的接触式探针台存在测量重复性较差，信号损耗较大，信噪比较低的问题。而非接触式准光型探针台虽在一定程度上减少了损耗提高了可重复性，但对光路对准要求极为严格，并且受杂散光的限制，测量的动态范围通常较差。并且上述两种测试系统不易与低温制冷系统集成，限制了其在太赫兹天文接收器件中的应用。在本文中，我们提出了一种基于双路参考校准方法的准光型片上器件测量系统，通过准光馈入和片上集成双路探测器，结合精确的探测器光学接收功率的标定和有效的双通道串扰消除方法，可在一次测试中对耦合器、功分器等三端口器件的输出功率比实现精确的测量，引入特性已知的宽带耦合器后可进一步实现器件插入损耗的测量。在本文中，我们对该系统进行了详尽的基本性能表征和所用校准方法的验证，提供了对片上双槽天线、超导片上集成频谱仪等器件的实测案例，测试结果显示该系统性能指标良好，并且得到的器件特性与仿真结果吻合。

红外物理与材料器件

• 集成式全斯托克斯偏振探测器最新进展

  景文吉, 邓杰, 章雨婕, 叶洁娴, 祝天运, 周靖, 陈效双

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025299

  摘要： (237) HTML (76) PDF (4.68 MKB)(67)

  Abstract:

  全斯托克斯偏振检测在环境监测、遥感、生物医学检测及光通信等领域具有重要作用。传统全斯托克斯检测系统依赖离散光学元件的组装，其结构笨重、复杂且难以集成。随着光子技术的发展，对紧凑型、高性能、集成式全斯托克斯偏振探测器的需求日益增长。本文综述聚焦于集成全斯托克斯探测器的三大前沿研究方向：基于材料平台的探测器、超表面架构探测器以及原位集成光学结构探测器。我们系统总结各领域最新进展，并探讨了集成式全斯托克斯偏振探测器发展过程中所面临的机遇与挑战。

红外光电系统与应用技术

• 激光干涉链路超精稳指向控制地面验证技术研究

  李进伟, 安轲, 杨金科, 张鼎一, 王鹏程, 徐卫明, 贾建军, 张永合

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026046

  摘要： (60) HTML (0) PDF (1.53 MKB)(65)

  Abstract:

  激光干涉测量广泛应用于各类空间引力波探测任务中，星间激光链路的超精稳指向控制是确保测量精度的关键技术。受地面复杂环境噪声及动力学模拟条件的制约，开展指向抖动抑制方法的在轨等效实验验证面临着显著挑战。研究提出了一种基于混合实时仿真技术的地面半物理验证方法，将物理系统、航天器动力学、载荷模型及空间环境扰动等纳入统一框架考虑。在此基础上，基于 H_∞ 鲁棒控制方法设计了指向控制器，搭建了半物理实验系统并开展实验验证。实验结果表明，该系统能在动力学模拟的条件下实现 1 mHz-0.1 Hz 频段内对激光指向抖动最大约三个量级的有效抑制，在大气环境下，激光干涉链路指向抖动控制精度达 。研究工作验证了基于动力学等效模拟的半物理实验验证思路，设计的实验系统架构具有较好的拓展性，未来可进一步支撑激光链路构建全过程的研究与验证。

红外光谱与遥感技术

• 面向复杂森林场景的逐点注意力增强核点卷积树木点云分类方法

  王力军, 宋倩, 王峰

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025252

  摘要： (234) HTML (0) PDF (2.44 MKB)(46)

  Abstract:

  树种分类作为森林资源管理与生态监测中的核心任务之一，对生物多样性保护和碳循环研究至关重要。与光学或者合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）数据相比，激光雷达（Light Detection and Ranging，LiDAR）生成的三维点云数据能够更准确地描述树木的几何结构，如树干拓扑结构和叶簇分布，因此在树种分类中得到广泛应用。然而，现有分类方法在真实复杂森林环境中的泛化能力仍面临严峻挑战。这主要源于场景复杂性、数据分布偏移以及类别不平衡等因素的共同制约。为应对这些挑战，提出了一种新的树木点云分类网络KPCTree（kernel point convolution for Tree）。该模型以核点卷积（kernel point convolution，KPConv）网络为主干，融合逐点通道注意力机制，增强特征判别能力，并引入针对树木点云特性的专用数据增强策略。同时，采用动态类别加权损失函数以缓解数据不平衡问题。实验结果表明，KPCTree在多个数据集上均显著优于现有方法，展现出优异的泛化能力和普适性。

毫米波与太赫兹技术

• 基于介质超构表面的动态太赫兹波调控

  李正堃, 周昊阳, 王顺甲, 何琼, 陶镇生

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025139

  摘要： (291) HTML (0) PDF (1.24 MKB)(42)

  Abstract:

  成功利用介质超构表面调控太赫兹（Terahertz， THz）波。通过以不同光波长泵浦，超构表面以模式选择或非选择的方式对太赫兹波进行调制。改变激发的光子能量时，可以观察到不一样的透射率弛豫过程，反映了硅的能带特性。研究发现另一个可以实现光操控的外部调控手段是通过变化泵浦光延迟位移台的光程，主动控制超构表面的功能，实现太赫兹偏振态的连续调节，并提供了相关的物理解释。研究表明，泵浦光激发能够成为动态调控太赫兹波的有效外部手段，有利于多样化的超构表面器件研发。

• 太赫兹谐振器中的薄膜共面波导仿真

  胡雨浩, 耿伟, 史生才

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025165

  摘要： (296) HTML (0) PDF (772.25 KKB)(56)

  Abstract:

  太赫兹光谱仪在太赫兹天文学中起着至关重要的作用。共面波导（CPW）是太赫兹光谱仪中的关键部件，相对介电常数是介电材料最重要的参数之一。它决定了器件的谐振频率和品质因数。由于CPW的结构复杂，很难获得精确的电磁场解，因此保角映射技术（CMT）被广泛用于获得有效介电常数的近似解析表达式。然而，当涉及薄膜电介质时，情况会有所不同。本文利用高频结构模拟器（HFSS）获得了基于谐振器结构的CPW的有效介电常数，并将其与保角变换所得进行了比较。提供通过模拟仿真提供表征薄膜电介质的可能性。

• 用于动态加密全息成像的极化无关的“田”形超表面

  马书祥, 邱亮, 陈麟

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025288

  摘要： (186) HTML (0) PDF (2.09 MKB)(52)

  Abstract:

  设计了一种极化无关的“田”形的动态单元，该单元结构由二氧化钒 （VO₂） 薄膜和金图案复合而成。利用VO₂的相变特性，所设计的单元结构可对入射的太赫兹波振幅进行有效地调控。进一步地，基于这种动态的“田”形超表面单元结构，本文设计了另一种静态的“田”形超表面单元结构（不含VO₂），用于加密全息的设计。仿真结果表明：在绝缘态时，动静态单元结构对入射的太赫兹波能产生相同的振幅调制，实现了信息加密功能。当VO₂在加热后转变为金属态，动态单元改变原有的振幅状态，从而实现极化无关的全息成像。与以往基于VO? 的动态超表面研究多集中于偏振相关或单一图像切换不同，本工作首次将VO?的动态调控能力与“田”形极化无关结构相结合，实现了加密与全息成像的可逆、极化无关切换，并具备宽带工作特性。该方案在动态光学加密、信息存储与防伪等领域具有广阔的应用前景。

• 10m分辨率星载高光谱成像仪灵敏度设计与验证

  温茂星, 王跃明, 王崇儒, 徐佳皓, 王鹏, 曲宏松, 王建宇

  摘要： (208) HTML (0) PDF (0.00 ByteKB) (0)

  Abstract:

  星载高光谱成像仪的灵敏度设计是获得高质量图像数据的关键。为了减小由于口径过度增大带来尺寸、重量、成本和研制周期等代价，需要在总体设计时准确估计系统灵敏度。利用半实物仿真的方法，建立典型工作条件下高光谱成像仪信噪比模型。利用模型进行灵敏度估计，结果表明系统在太阳同步轨道和10m空间分辨率等设计要求下，需要至少450mm口径达到最低信噪比170要求。分析给出全反光学系统+凸面闪耀光栅的总体系统构型以及灵敏度有关的系统参数边界条件。系统集成后地面测试和在轨初步成像测试结果表明，高光谱灵敏度模型准确，系统灵敏度满足指标要求。模型和设计思路有助于推动商业航天高光谱载荷进行快速系统定制设计，以提升研制效率降低成本。

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2026年第45卷第3期

• 脉冲波入射时分形粗糙海面的双频散射截面和脉冲展宽

  郭立新 金彩英

  2003,22(2):132-136

  摘要： (1940) HTML (132) PDF (396.69 KKB)(139793)

  Abstract:

  根据粗糙面基尔霍夫小斜率近似研究了脉冲波入射时实际海谱分布的一维分形海面的电磁散射。分析了毫米波入射时不同分维、入射角和入射中心频率下双频散射截面的散射角分布。结果表明分形海面的双频散射截面在镜反射方向有最大的相关带宽，随着海面分维的减小、入射中心频率和入射角的增加，该相关带宽是增大的。对于入射功率为δ函数时的散射波功率是一个具有一定脉冲展宽的散射脉冲，且脉冲展宽与相关带宽成反比关系。

• 基于窄带Mumford—Shah模型的图像分割方法

  王峥 杨新 等

  2002,21(3):161-166

  摘要： (3499) HTML (123) PDF (392.26 KKB)(115830)

  Abstract:

  在结合Mumford-Shah模型和水平集方法中的窄带解法优点的基础上，提出了一种新的图像分割模型。Mumford-Shah模型虽然具有良好的图像分割结果，但是其每次迭代过程都需要对所有图像数据进行计算，因而很费时，导致这种方法不适用于大的图像数据，特别是三维图像的分割。本文通过一种新的初始化方法把Mumford-Shah模型和水平集中的窄带解法结合在一起。这种新 的初始化方法是通过在特定条件下简化快速行进法得到的。通过去除快速步进法中费时的 排序过程，使得初始化的计算时间只有O（N）。窄带Mumford-Shah模型把分割计算限制在窄带范围内，避免了大量的计算，但取得了与原始的Mumford-Shah模型相同的分割效果。实验结果表明基于快速步进法的初始化方法是可行的，而窄一喧M－S分割模型一次迭代计算的时间比原M－S模型减少许多。

• OPTICAL SPECTRA OF LOW-DIMENSIONAL SEMICONDUCTORS

  Fu Y Chiragwandi Z　 G(o..)thberg P　Willander M

  2003,22(6):401-405

  摘要： (2053) HTML (128) PDF (483.11 KKB)(68225)

  Abstract:

  IntroductionThedevelopmentoflow dimensionalsemiconductormaterialshasbeenextensive[1].Toalargeextent,themodernmicroelectronicsindustryisstilllargelybasedontheconventionaldevicecomponents (withareduceddis cretedevicedimensionfollowingMoore′slaw) ,whereasth…

• Cd1—xZnxTe（x=0.04）表面处理的低温拉曼散射和电学特性研究

  裴慧元 方家熊

  2001,20(3):184-188

  摘要： (2627) HTML (139) PDF (262.82 KKB)(62392)

  Abstract:

  测量了几种不同处理的Cd1-xZnxTe(x=0.04)表面的傅里叶变换拉曼散射光谱和电流－电压（I－V）特性。通过分析拉曼光谱反Stokes分量，并与表面I－V特性进行比较，结果表明与表面处理相联系的晶格声子的行为反映了表面完整性的变化，Te沉淀是影响表面质量的关键因素，并对有关表面处理方法的实际应用进行了讨论。

• 在TEA-CO2强激光脉冲作用下Hg0.8Cd0.2Te晶片表面的组分变化

  蔡虎　程祖海　朱海红　左都罗

  2006,25(3):165-169

  摘要： (1705) HTML (109) PDF (434.30 KKB)(40790)

  Abstract:

  利用场发射扫描电子显微镜对TEA-CO2强激光脉冲辐照的Hg0.8Cd0.2Te晶片表面进行了观察,并利用电镜自带的能谱分析仪对其表面进行了成分分析.在单脉冲能量为1.91J,峰值功率密度为2.63×107W/cm2的脉冲CO2激光辐照下,晶片表面呈现出熔融迹象,且晶片表面的化学组分比发生明显的变化.理论与实验研究结果表明激光急速加热使晶体表面的Hg-Te键破坏,从而导致Hg损失,而Hg损失程度与热作用过程的时间有关.随着脉冲作用次数的增加,多脉冲的连续作用使Hg损失加剧,晶片表面成分变化更加突出.

红外物理与材料器件

• 超宽带光电探测器研究进展

  刘宇, 林志诚, 王鹏飞, 黄峰, 孙家林

  2023,42(2):169-187 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2023.02.005

  摘要： (2567) HTML (3128) PDF (2.06 MKB)(30323)

  Abstract:

  光电探测器在许多应用中发挥着关键作用，例如遥感、夜视、侦察、医学成像、热成像和化学检测。随着光电探测任务的逐渐复杂化，工作在不同波段的光电探测器逐渐被集成用于对同一场景的宽光谱探测。受限于集成系统的体积和任务模块，常规的宽谱探测任务往往需要多个不同波段的探测器协同工作，极大增加了系统复杂度，因此具有超宽带探测（紫外-可见-红外-太赫兹）能力的光电探测器逐渐成为国际研究的前沿热点。但是迄今为止，有关超宽带光电探测器的综述还没有见诸报道。因此，本文系统整理了超宽带光电探测器在过去十年的研究进展。文章首先介绍了衡量光电探测器响应性能的指标以及常见光电探测器的主要类型，在此基础上重点回顾了不同类型超宽带光电探测器的研究进展、发展现状、面临的挑战，并展望了未来的研究方向。

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• 铜铟镓硒薄膜太阳电池研究进展和挑战

  陶加华, 褚君浩

  2022,41(2):395-412 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2022.02.004

  摘要： (2166) HTML (2263) PDF (6.05 MKB)(27839)

  Abstract:

  铜铟镓硒（Cu（In，Ga）Se₂， CIGS）太阳电池产业化受到全世界广泛关注。作为高转换效率薄膜电池，其效率可与晶硅电池相比，目前最高效率达到23.35%。对于小面积实验室电池而言，研究重点是精确控制吸收层的化学计量比和效率；对于工业化生产而言，除化学计量比和效率外，成本、重现性、产出和工艺兼容性在商业化生产中至关重要。重点介绍了不同制备工艺、吸收层组分梯度调控、碱金属后沉积处理、宽带隙无镉缓冲层、透明导电层和柔性衬底等研究进展。从CIGS电池的效率来看，将实验室创纪录的高效电池技术转移到平均工业生产水平带来显而易见的挑战。

• 一种新的模糊规则动态调整正则项系数的神经网络学习方法

  武妍 张立明

  2002,21(3):189-194

  摘要： (2289) HTML (94) PDF (450.58 KKB)(26444)

  Abstract:

  从偏差－方差模型出发，提出了一种通过模糊规则推理动态调整正则项系数的新方法，并有效地确定了模糊推理规则和隶属度函数，并将该方法与BP算法和固定正则项系数的方法进行了比较，该方法具有精度高、收敛快和泛化能力高等优点，通过实例表明了该方法的有效性。

40周年专刊

• 辐射冷却材料的研究进展及应用

  孙晓洁, 高梦宇, 郑玉祥, 张荣君, 王松有, 李晶, 陈良尧

  2022,41(1):230-247 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2022.01.017

  摘要： (2442) HTML (4285) PDF (5.32 MKB)(25694)

  Abstract:

  辐射冷却是近来日益得到关注的被动冷却形式，它以外太空为冷源，无需额外消耗能量，在建筑冷却、太阳能电池降温、舒适衣物与可穿戴设备等诸多方面都有着良好的应用前景。本文对辐射冷却的发展历史与冷却原理做了简单回顾，对辐射冷却材料的种类和优缺点进行了系统介绍，并对辐射冷却材料的设计、制备、表征方法进行归纳总结，最后对相关应用领域进行概述，并对今后辐射冷却材料与技术的发展趋势进行展望。

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红外物理与材料器件

• 氧化石墨烯的制备还原及应用进展

  张 倩, 唐利斌, 李汝劼, 项金钟, 黄 强, 刘树平

  2019,38(1):79-90 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2019.01.014

  摘要： (4446) HTML (215) PDF (4.42 MKB)(25408)

  Abstract:

  随着石墨烯产业的蓬勃发展,氧化石墨烯作为制备工程化应用石墨烯的中间体产物而备受关注。同时由于其自身优异的物理化学性质,使其在各大领域均有前所未有的新兴应用。针对国内外氧化石墨烯的各种结构模型、制备方法、性质和相关应用,以及氧化石墨烯的还原进行了总结与概述。在对比各种方法的基础上,提出了氧化剂和还原剂的选择是反应的关键要素,归纳了选择的基本原则。最后,指出氧化石墨烯制备和还原研究中还需解决的问题,并对其发展和影响做出了评价和展望。

40周年专刊

• 红外光电探测器的前沿热点与变革趋势

  叶振华, 李辉豪, 王进东, 陈星, 孙常鸿, 廖清君, 黄爱波, 李辉, 周松敏, 林加木, 潘建珍, 王晨飞, 陈洪雷, 陈路, 魏彦锋, 林春, 胡晓宁, 丁瑞军, 陈建新, 何力

  2022,41(1):15-39 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2022.01.001

  摘要： (4919) HTML (6803) PDF (7.46 MKB)(24387)

  Abstract:

  红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式，具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点，在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今，二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备，高端三代也在逐步推进实用化，并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件。本文聚焦国内外的红外技术研究现状，重点介绍红外光电探测器当前的研究热点与未来的发展趋势。首先，介绍针对战术泛在化、战略高性能的SWaP³概念。其次，综述以超高空间分辨率、超高能量分辨率、超高时间分辨率、超高光谱分辨率为特征的高端三代红外光电探测器，分析挑战光强探测能力极限的红外探测器的技术特征与实现方法。然后，论述基于人工微结构的四代红外光电探测器，重点介绍偏振、光谱、相位等多维信息融合的实现途径与技术挑战。最后，从片上数字化升级为片上智能化的角度，探讨未来极具变革性趋势的红外探测器。

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• 溶胶—凝胶法制备的PbTiO3薄膜的光学性质研究

  胡志高 王根水 等

  2002,21(3):175-179

  摘要： (8757) HTML (465) PDF (411.06 KKB)(23780)

  Abstract:

  采用溶胶－凝胶法在石英玻璃衬底上制备出均匀透明的无定形PbTiO3薄膜，并对其 光学性质进行了详细的研究，发现其折射率的波形符合经典的Cauchy函数。由半导体理论计算得到无定形的PbTiO3薄膜的光学禁带宽度为3．84eV.FTIR透射光 谱研究表明无定形PbTiO3薄膜在中红外波段没有吸收峰出现，对于在550℃下 快速热退火得到的PbTiO3薄膜，通过远红外反射光谱测量，观察到了6个约外活性声子膜。

• 基于MEI方法的贴体网格FDTD方法

  廖成

  2001,20(6):442-446

  摘要： (1236) HTML (92) PDF (252.28 KKB)(23109)

  Abstract:

  利用Thompson变换在任意形状的散射体外部产生共形的外部计算网络，并使FDTD计算区域的截断边界与散射体边界形状完全一致，时域不变性测试方程（MEI）方法被作为该截断边界上的局域吸收边界条件，从而大大压缩了FDTD的计算空间。数值试验结果证实，该方法可在不降低计算精度的前提下减少计算机内存需求。

• 变阻抗相对论返波管的研究

  文光俊　李天明　李家胤　谢甫珍　刘盛纲

  2002,21(2):151-155

  摘要： (2320) HTML (97) PDF (278.64 KKB)(21970)

  Abstract:

  根据相对论返波管(RBWO)的非线性理论,数值模拟了耦合阻抗单步跃变型RBWO效率与束流参量、耦合阻抗跃变位置、高低耦合阻抗比值的依赖关系,结果表明器件最优化效率可达到50%.设计制造了一个X波段高功率耦合阻抗单步跃变型RBWO,运用全电磁粒子模拟程序仿真了器件中注波互作用过程,预见出器件功率、效率、频率等性能参量.在电子注电流、注加速电压、互作用区长度相同的实验条件下,测得变阻抗器件实验效率约为均匀阻抗型器件效率的2倍.

• 杂波环境下雷达目标频域响应的散射中心估计方法

  姜卫东 陈曾平 等

  2001,20(2):111-116

  摘要： (1372) HTML (103) PDF (331.55 KKB)(19664)

  Abstract:

  描述了给定幅度分布和功率谱密度多种杂波仿真方法，给出了仿真实验结果，及在杂波环境下雷达目标频域散射中心的数学模型，并研究了该数学模型的求解方法，还给出了仿真数据和飞机缩比模型测量数据的实验结果。

遥感技术与应用

• 基于Landsat-8陆地卫星数据的火点检测方法研究

  何阳, 杨进, 马勇, 刘建波, 陈甫, 李信鹏, 杨轶斐

  2016,35(5):600-609 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2016.05.015

  摘要： (4823) HTML (239) PDF (5.05 MKB)(18916)

  Abstract:

  传统的火点检测算法通常利用高温地物在中红外波段或热红外波段的高发射率特性来提取火点, 然而受制于影像空间分辨率的限制如MODIS、AVHRR等, 使得很多小规模火情现象被漏检.研究发现短波红外数据也同样能被用于高温地物的识别和检测, 并且相较于热红外波段数据对低温和高温地物的区分度更大, 在精确识别和定位高温目标方面更加准确.文章利用空间分辨率为30米的Landsat-8 OLI传感器数据, 根据高温火点在近红外及短波红外波段的波谱特性, 利用改进的归一化燃烧指数(NBRS)结果自适应地确定阈值来提取疑似火点, 然后再利用高温火点在短波红外的峰值关系进行误检点剔除, 从而得到最终的火点产品.提出的算法能检测到所占像元面积10%左右的火点, 并能够有效地排除云层及建筑物的干扰, 在保证较低漏检率的同时还能达到90%左右的准确率, 相比于传统算法的火点提取精度有很大的提高.

• 空间分辨（深度剖析）光谱法在拉曼和荧光光谱中的应用

  徐晓轩 王吉有 等

  2001,20(3):169-173

  摘要： (1857) HTML (91) PDF (271.41 KKB)(18253)

  Abstract:

  利用共焦显微镜纵向扫描采样手段，发展了一种空间分辨（深度剖析）光谱方法进行荧光光谱和拉曼光谱的甄别以及它们相应跃迁的指认。利用荧光的自吸收现象，成功地甄别了Nd:YAG晶体中拉曼和荧光光谱，并详尽指认了荧光光谱线的相应跃迁归属。

红外光谱与遥感技术

• 用近红外光谱检测牛奶中的三聚氰胺

  徐云, 王一鸣, 吴静珠, 张小超

  2010,29(1):53-56

  摘要： (11813) HTML (415) PDF (221.64 KKB)(18045)

  Abstract:

  研究了用近红外光谱法快速定性和定量检测纯牛奶中三聚氰胺.实验分别配制了两组不同三聚氰胺含量的纯牛奶样品,用于定性和定量分析.通过近红外光谱与聚类分析法相结合,可将含有和不含有三聚氰胺的牛奶样品有效分类;结合光谱预处理和波长选择及模型优化方法建立的检测三聚氰胺的近红外定量分析模型具有较好的稳定性和预测能力.结果表明,近红外光谱分析是一种快速、方便和环保的检测乳制品中三聚氰胺的新方法.

• 一种像素级多算子红外与可见光图像融合方法

  刘贵喜 杨万海

  2001,20(3):207-210

  摘要： (2126) HTML (111) PDF (196.71 KKB)(17105)

  Abstract:

  给出了一种新的基于多尺度分解的像素级图像融合方法。该方法利用小波变换对每一图像进行多尺度分解，按照不同的融合规则，采用多种融合算子去构造融合图像对应的各小波系数，再根据融合图像的各小波系数重构融合图像。该方法被成功地用于红外与可见光图像的融合处理。实验结果表明该融合方法十分有效，获得的融合图像更符合人们的视觉特性、更有利于机器视觉。

• 基于粒子滤波的红外目标跟踪

  程建 周越 蔡念 杨杰

  2006,25(2):113-117

  摘要： (7957) HTML (402) PDF (271.63 KKB)(16909)

  Abstract:

  粒子滤波（Particle Filter）是一种处理非线性和非高斯动态系统状态估计的有效技术．提出了一种基于粒子滤波的红外目标稳健跟踪新方法．在粒子滤波理论框架下，红外目标的状态后验概率分布用加权随机样本集表示，通过这些随机样本的Bayesian迭代进化实现红外目标的跟踪．系统状态转移模型选择为简单的二阶自回归模型，并自适应地确定系统噪声方差．红外目标的描述利用目标区域的灰度分布，该灰度分布通过核概率密度估计建立．通过计算参考目标的灰度分布和目标样本的灰度分布之间的Bhattacharyya距离，建立系统观测概率模型．实验结果表明该方法是有效的和稳健的．