窄带滤波光学读出方法

摘要

一种基于窄带空间滤波器的光学读出方法，主要应用于双材料微悬臂梁焦平面阵列式非制冷红外成像系统中。该方法巧妙利用微悬臂梁单元偏转前后的谱的位移特性，通过窄带进行空间滤波的方法探测微悬臂梁的偏转量。该方法能够提高像平面光强并改善滤波后像平面光强分布的均匀度，从而提高所成红外图像的质量。

主权项

一种基于窄带空间滤波器的光学读出方法，该方法应用于双材料微悬臂梁焦平面阵列式非制冷红外成像系统中，其特征是：选择一条宽度为微米量级的不透光窄带对微悬臂梁焦平面阵列(FPA)形成的谱进行滤波；其步骤如下：首先将微悬臂梁FPA放置于真空腔内，用单色发光二极管(LED)经过准直扩束之后产生平行光照射微悬臂梁FPA反光面；然后，用两个傅立叶透镜L1和L2搭建光学4f系统并保证两个透镜距离为它们的焦距之和，使从FPA反射出来的光通过4f系统，在傅立叶透镜L1的焦平面处形成了FPA的谱；其次，找到零级谱的中心位置，将设计好的窄带滤波器放置于该位置进行滤波；双材料微悬臂梁吸收目标物体的红外辐射之后受热发生偏转，由于窄带滤波器的作用，使得通过的谱的强度随着微悬臂梁偏转角度的不同发生变化；最后，傅立叶透镜L2将滤波后的谱转化为FPA的光强分布，并通过放置于L2成像面的图像传感器采集得到滤波后FPA的像。