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(二) 红外探测器的性能参数 1）响应度(响应率)探测器的输出信号与入射到探测器的辐射功率之比——探测器的响应度R 2）探测器的响应时间（时间常数） 反映探测器响应速度的快慢 ; 当探测器受辐射照射时，输出信号上 升到稳定值的63％时所需要的时间。 它表征着探测器对辐射响应的快慢， 这个参数越小越好。 辐射强度 t a 输出信号 t b 图2 探测器的响应时间 logRω /vw--1 图3 探测器的频率响应曲线 0.71R0 1/2πτ logRω /vw--1 1/2πτ2 1/2πτ1 图4具有两个时间常数的频率响应 第30页，共84页，编辑于2022年，星期日 3） 噪声等效功率(NFP) 当辐射在探测器上产生的信号电压正好等于探测器本身的噪声电压值（即信号噪声比为1)时，所需投射到探测器上的辐射功率称作为探测器的噪声等效功率 . 它标志探测器所能探测的最小功率 ; 有的使用噪声等效温差（NEDT）作为表征该方面的性能参数。一般情况下，噪声等效温差（NEDT）越小越好。 4）探测率 取为NEP的倒数，以D表示; 它表示每瓦的辐射功率所能获得的信号噪声电压比; 一般用归一化探测率--D* ,它是当探测器的敏感元具有单位面积，放大器的测量带宽为1Hz时，单位辐射功率所能获得的信号噪声电压比。 第31页，共84页，编辑于2022年，星期日 5）探测器的光谱响应 响应度随入射辐射波长的变化，称为探测器的光谱谱响应。 相对响应值 λ A 图5 探测器的光谱响应 B 第32页，共84页，编辑于2022年，星期日 探测器的使用还要注意以下几点： (a)探测器内阻的问题； (b)探测器的接收面积； (c)探测器的响应度与辐射强度之间是否是线性关系； (d)探测器接收面上响应度是否均匀。 第33页，共84页，编辑于2022年，星期日 4 红外探测器更新换代 4.1第一代红外探测器——单元和线阵列探测器 4.2第二代红外探测器——TDI和凝视IRFPA探测器 1.超高集成度探测器像元的大型焦平面阵列 1）短波IRFPA ：HgCdTe阵列，InGaAs阵列； 2）中波IRFPA ：PtSi阵列 ，HgCdTe阵列 ，InSb阵列； 3）长波IRFPA ：HgCdTe阵列 ，GaAlAs/GaAs阵列， GeSi／Si异质结构， 非致冷IRFPA； 第34页，共84页，编辑于2022年，星期日 2. 高性能的IRFPA： 波段 产家 单元 材料或型号 D* 量子效率 NEDT 光响应不均匀性 短波 美国新泽西州传感器无限公司 128×128和320×240元 InGaAs 1013cmHz1/2W-1(室温） 1014cm cmHz1/2W-1 （250K） （1.3-.6μm）90％ 洛克威尔国际科学中心 1024×1024元 PACE-l型 65.4％ 4.3 ％ 洛克威尔国际科学中心 2048×2048元 HAWAII-2型 65.4％ 4.3 ％ 中波 三菱公司 801×512元 PtSi 0.076K 圣巴巴拉研究中心 640×512元 InSb 20mK 圣巴巴拉研究中心 1024×1024元 85％(0.9μm-5μm) 洛克威尔国际科学中元 640x480 PGM600-003 68％ 0.013K 长波 法国LETI-GEA 256×256元 Grenoble 1.6-1.64×1011cmHz1/2W-1 70％~75％， 13mK 日本NEC公司用 256×256元 HgCdTe 60％ 0.1K 第35页，共84页，编辑于2022年，星期日 3. 高密度小像元尺寸的IRFPA 阵列材料 像元大小 产品或产家 PtSi 20×20μm2 日本柯达KIR-3900型1968×1968元 17×17μm2 三菱1040×1040元 HgCdTe 18×18μm2 洛克威尔科学中HAWAII-2型2048×2048元 28×28μm2 洛克希德马丁红外摄像公司的640×480元 GaAIAs/GaAs 25×25μm2 雷声和喷气式推进实验室 第36页，共84页，编辑于2022年，星期日 4、多色IRFPA 波段 陈列 材料 产家 8-9μm和14~15μm 640×486元 GaAs/A1GaAs 美国加州理工学院喷气推进实验室空间微电子中心、雷声先进红外中心和空军研究实验室 11.2μm和16.2μm 256×256元 GaAs/GaAlAs 雷声、美国陆军研究、NAS