針對目前紅外焦平面光敏陣列中存在的占空比小、光能利用率低的實際問題,展開了正方形孔徑球面微透鏡陣列制作及其與紅外焦平面陣列集成應用的研究.本文從紅外焦平面光敏陣列特點入手,對比分析了正方形孔徑相比于傳統(tǒng)圓形孔徑微透鏡陣列在光能利用上的優(yōu)勢.提出正方形孔徑微透鏡陣列激光直寫變劑量曝光制作技術,建立光刻膠曝光數(shù)學模型和正方形球面微透鏡面型函數(shù),以此為基礎,編制直寫設備變劑量曝光控制軟件;利用長春理工大的學復合坐標激光直寫系統(tǒng)和等離子刻蝕機進行相關工藝實驗,制作了陣列256×256、單元尺寸40×40μm2、球面半徑60μm、單元間距1μm的紅外石英微透鏡陣列;并將其與相應陣列的碲-鎘-汞紅外光敏陣列進行集成.結果表明:微透鏡的占空比達到95%,紅外焦平面光能利用率從原來的60%提高到90%以上.由此得出結論:變劑量曝光制作微透鏡技術是可行的,正方形孔徑球面微透鏡陣列代替圓形孔徑微透鏡陣列,對于提高紅外探測器的靈敏度、信噪比、分辨率等性能具備明顯優(yōu)勢.
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作者
孫艷軍;冷雁冰;陳哲;董連和
期刊
光子學報
年份