收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

光栅结构优化微测辐射热计性能的研究

张金晶  
【摘要】:红外探测器应用广泛,微测辐射热计作为其核心部件,普遍存在红外吸收率低的问题,使红外探测器的探测率受到影响。本文以光学激励结构提升微测辐射热计的红外吸收率,进而实现器件性能的优化目的。本文以表面等离激元为原理,重点研究光栅结构对红外微测辐射热计吸收效率的提升效果。以传统微测辐射热计为模型基础,结合红外辐射特性、光学特性、氧化钒材料特性等理论基础进行建模仿真。采用有限元法,分析讨论等离激元激发结构对基础模型的结构调整,以及对热学性能、光学性能、电学性能的影响。首先,建立红外测辐射热计仿真模型,利用热学仿真优化其模型结构,使器件的机械性能和热学性能达到平衡。其次,建立等离激元优化模型,对其等离激发结构进行参数调整和优化,逐步得到优化热吸收模型,证明光栅结构对微测辐射热计的性能提高具有明显作用。根据在吸收单元结构的位置不同,本文分层先后研究三处光栅结构的优化模型,利用其光学仿真结果归纳三种光栅位置的作用及特点。最后,整合之前的模型数据,提出建立复合光栅优化模型,以一种多级光栅结构的仿真结果,进一步验证了光栅陷光结构的有效性和理论可行性。在本文研究的优化模型中,复合光栅较单级光栅进一步提升像元的红外吸收率,远超未加光栅基础模型的光学性能,在整个波段范围内的平均红外吸收率达35%以上。本文提出的模型可为后续研究做数据积累,为设计新型的红外测辐射热计提供设计思路。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 朱瀚杰;蒋剑良;Ali Imran;;金属微反射镜对非制冷氧化钒微测辐射热计的红外辐射吸收率影响分析与一种改进的微测辐射热计模型[J];红外技术;2018年04期
2 高;微测辐射热计及其制作方法[J];红外;2004年04期
3 茹国平,曹永峰,李炳宗;微测辐射热计用氧化钒薄膜制备及特性[J];微细加工技术;2002年04期
4 顾文韵,皮德富,周士源;非制冷微测辐射热计热成像[J];红外与激光工程;2000年02期
5 刘西钉,梁平治,沈学础;非致冷红外微测辐射热计的自热效应分析及重要参数测定[J];红外与毫米波学报;1999年01期
6 刘西钉,江美玲,冯晓梅,丁爱娣,梁平治,沈学础;非制冷红外微测辐射热计的研制[J];红外与毫米波学报;1997年06期
7 苟君;蒋亚东;王军;喻磊;黎威志;;太赫兹微测辐射热计的设计、仿真与制备[J];科学通报;2014年08期
8 申宁;余隽;唐祯安;;基于CMOS工艺钨微测辐射热计阵列集成芯片的设计与制作[J];传感技术学报;2014年06期
9 杨卓;许向东;敖天宏;王志;樊泰君;黄龙;蒋亚东;陈超;;双层红外微测辐射热计的微桥结构仿真[J];红外与激光工程;2012年07期
10 高;;采用原位微真空传感器的微测辐射热计红外焦平面列阵[J];红外;2008年12期
11 杨桢;杨立;张晓怀;;探测器温度对非致冷型微测辐射热计热像仪测温的影响与修正[J];红外;2008年10期
12 刘兴明;韩琳;刘理天;;非晶硅室温微测辐射热计的研制[J];红外与激光工程;2007年03期
13 顾聚兴;响应率可调的微测辐射热计[J];红外;2004年09期
14 周连军;邹鹏程;李京辉;李煜;李欣蓉;;非制冷微测辐射热计阵列单元结构模型应力有限元分析[J];红外技术;2010年02期
15 周东;许向东;王志;王晓梅;蒋亚东;;用于微测辐射热计氮化硅薄膜特性与结构研究[J];光学学报;2010年10期
16 吴亚平,张天序;非致冷微测辐射热计阵列热像仪测温研究[J];华中科技大学学报;2000年12期
17 董良,岳瑞峰,刘理天;多晶锗硅室温微测辐射热计线性阵列的研制[J];固体电子学研究与进展;2004年02期
18 曹永峰,蒋玉龙,段鹏,茹国平,李炳宗,陈永平;用于微测辐射热计的氧化矾热敏材料的温度特性[J];半导体技术;2002年05期
19 高国龙;;加拿大微测辐射热计传感器将用于观测海洋、火灾和火山[J];红外;2011年08期
20 高国龙;;美国研制出采用微测辐射热计的红外斯托克斯成像偏振仪[J];红外;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 杨茜;伍瑞新;;热红外天线设计[A];2017年全国天线年会论文集(下册)[C];2017年
2 王利霞;李建平;何秀丽;高晓光;;用于微测辐射热计的氧化钒薄膜制备[A];中国真空学会第六届全国会员大会暨学术会议论文集[C];2004年
3 王银玲;李美成;李洪涛;赵连城;;用于微测辐射热计的氧化钒薄膜的光电性能研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
4 姜利军;刘海涛;钱良山;池积光;潘峰;刘翔;朱晓荣;马志刚;;25um像元,384x288阵列非制冷红外焦平面探测器设计与制造[A];国防光电子论坛第二届新型探测技术及其应用研讨会论文集[C];2015年
5 王宏臣;江斌;王鹏;;基于氧化钒薄膜的17微米640×512非制冷红外焦平面阵列芯片研究[A];国防光电子论坛第二届新型探测技术及其应用研讨会论文集[C];2015年
6 王利霞;李建平;何秀丽;高晓光;;用于微测辐射热计的二氧化钒薄膜的制备[A];中国真空学会第六届全国会员代表大会暨学术会议论文摘要集[C];2004年
7 陈二柱;唐成伟;江美玲;梁平治;;横向多晶硅p~+p~-n~+结非致冷红外焦平面[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
8 甄志成;胡明;杨海波;吕宇强;;非制冷红外微测辐射热计有限元模型的构建[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟丽娅;微测辐射热计非均匀性及新型校正读出电路研究[D];重庆大学;2005年
2 张俊举;微测辐射热计焦平面阵列的成像系统研究[D];南京理工大学;2006年
3 王宏臣;氧化钒薄膜及非致冷红外探测器阵列研究[D];华中科技大学;2006年
4 马铁英;非晶硅微测辐射热计的材料、设计、制备和测试研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2007年
5 孙恋君;微测辐射热计阵列性能及信号处理电路研究[D];南京理工大学;2008年
6 苟君;基于氧化钒辐射热计的室温太赫兹探测器研究[D];电子科技大学;2014年
7 胡滨;非制冷红外焦平面CMOS读出电路设计与实现研究[D];电子科技大学;2011年
8 王银玲;掺杂氧化钒薄膜的相结构和光电性能研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
9 郑兴;室温太赫兹焦平面探测器及测试验证成像的研究[D];电子科技大学;2016年
10 何少伟;微纳VO_2薄膜特性及其应用研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张金晶;光栅结构优化微测辐射热计性能的研究[D];渤海大学;2018年
2 孙辉;天线耦合微测辐射热计的设计与仿真[D];电子科技大学;2012年
3 甄志成;微测辐射热计制造工艺与品质测试研究[D];天津大学;2008年
4 吕小龙;基于非晶硅的双层微测辐射热计可靠性研究[D];电子科技大学;2015年
5 何敏;非晶硅微测辐射热计振动和冲击仿真研究[D];电子科技大学;2013年
6 何熙;红外微测辐射热计结构优化设计与制备[D];厦门大学;2008年
7 罗辑;非致冷微测辐射热计电路研究[D];电子科技大学;2002年
8 许路加;非制冷红外微测辐射热计多孔硅绝热层热学与力学研究[D];天津大学;2010年
9 傅俊威;基于非晶硅薄膜的红外吸收层膜系设计、仿真与实验研究[D];电子科技大学;2011年
10 张铁译;非制冷红外焦平面在工业测温系统中的研究[D];安徽大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978