基于可動反射面的雙波段微測輻射熱計研究.pdf

1、微測輻射熱計由于其低功耗、成本小、便于集成等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于熱成像系統(tǒng)中。目前，大多數(shù)的微測輻射熱計只應(yīng)用于8~14μm這一波段的紅外熱輻射探測。但是單一波段獲取的目標(biāo)信息由于使用區(qū)域的不同、氣候溫度的改變以及目標(biāo)的偽裝而減弱甚至使得探測器探測不到目標(biāo)或者探測準(zhǔn)確度下降，同時利用景物3~5μm和8~14μm紅外熱輻射的雙波段探測技術(shù)可以有效的彌補其不足，因此雙波段微測輻射熱計已成為非制冷紅外成像技術(shù)的重要研究內(nèi)容。
　　本文系統(tǒng)研究

2、了微測輻射熱計的光學(xué)性能，從單波段微測輻射熱計入手，通過合理選擇鈍化層的材料以及膜厚，可在8~14μm波段得到較高的紅外吸收率；與此同時針對微測輻射熱計的實際工作情況，利用MATLAB軟件仿真計算了傾斜入射情況下多層光學(xué)薄膜系統(tǒng)的紅外吸收率，結(jié)果顯示此種情況下的紅外吸收率有明顯的降低；其后分析了雙波段微測輻射熱計的光學(xué)特性，利用在Si襯底和熱敏感薄膜層之間移動的可動微鏡，通過調(diào)節(jié)第一光學(xué)諧振腔的高度使得微測輻射熱計同時在兩個波段獲得目標(biāo)

3、信息，達(dá)到雙波段探測的目的。3~5μm和8~14μm波段的最大紅外吸收率分別為97％和98.1%；在雙波段微測輻射熱計中，橋面的夾層結(jié)構(gòu)Si3N4/SiO2/VOx/Si3N4/SiO2的膜厚對光學(xué)性能有著至關(guān)重要的影響，利用遺傳算法對膜厚在3~14μm進(jìn)行了全局優(yōu)化，結(jié)果顯示夾層結(jié)構(gòu)的平均紅外吸收率達(dá)到60.9%。
　　利用專業(yè)MEMS仿真分析軟件IntelliSuite，設(shè)計了雙波段微測輻射熱計結(jié)構(gòu)中的可動微鏡，它利用靜電力驅(qū)