基于InGaAs探测器的制冷试验分析
2014-06-30姜宇鹏刘栋斌李哲
姜宇鹏 刘栋斌 李哲
摘 要: 为解决红外图像高质量要求与紧张的卫星有效载荷资源间矛盾,针对Xenics公司的InGaAs短波红外探测器XLIN?1.7?2048开展电制冷试验以确定其工作模式。对比暗背景与不同光辐照情况下,探测器开启半导体热电制冷与不制冷时的像元均值、噪声与灵敏度,综合考虑系统要求、功耗、辐冷板面积、重量及可靠性等因素,最终确定常温工作状态下的工作模式。
关键词: 短波红外探测器; 热电制冷; InGaAs探测器; 卫星有效载荷
中图分类号: TN215?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)12?0160?03
Abstract: A thermoelectric cooling experiment of InGaAs SWIR detector (XLIN?1.7?2048) produced by Xenics was worked out to eliminate conflicts between requirement of high quality infrared image and the scarce resources of satellite payload, and to determine the operation mode. Under the conditions of dark field and different levels of light intensity, parameters of pixel mean, noise and sensitivity are contrast when the thermoelectric cooler is in on or off status. In consideration of the comprehensive facts, such as power consumption, radiation panel area, weight and reliability, the operation mode of the detector working in normal temperature status was determined.
Keywords: shortwave infrared detector; thermoelectric cooling; InGaAs detector; satellite payload
0 引 言
随着工业化进程不断加速,二氧化碳(CO2)等温室气体对环境的影响逐渐引起人类的重视。研制高光谱和高空间分辨率的二氧化碳探测仪,能够监测全球温室气体分布及含量,对人类及国家战略具有深远意义[1?2]。
云干扰对大气探测具有一定的扰动,随机搭载的云与气溶胶探测仪可以通过对气溶胶的探测去除信号中的气溶胶散射信号,提高温室气体探测的反演精度。
InGaAs是一种直接带隙半导体合金材料,具有较高的电子迁移率、量子效率和良好的抗辐照特性,能够在室温或制冷条件下正常工作[3],所以被广泛应用于空间遥感成像系统。Xenics公司的短波红外探测器XLIN?1.7?2048能够在室温或电制冷条件下探测气体谱段信息,因受制于卫星有效载荷的紧张资源,有必要进行开展一系列制冷试验,通过对数据的分析以确定短波红外探测器的工作模式。
1 红外成系统
短波红外探测器XLIN?1.7?2048是基于InGaAs的……
