一种非制冷远红外热成像系统

摘要

一种非制冷远红外热成像系统，属于红外热成像技术领域。系统包括斩波器、远红外光透镜、分光器、红外焦平面阵列、近红外光光源、近红外光透镜、近红外光滤波器、近红外光透镜和数码相机；核心器件为红外焦平面阵列，其像元结构为F-P腔结构的薄膜滤波器，腔体材料为α多晶硅，腔体两面具有由α多晶硅薄膜和Si3N4薄膜交替构成的多层膜作为镜面结构。本发明基于F-P腔薄膜滤波器的热光效应原理，通过集成光学的测量方法和对光波的转换调制成像，省去了内部读出电路，避免了Johnson噪声；同时避免了使用通常与硅不匹配的氧化钒或焦热电材料，在不影响器件性能的情况下使器件高度集成化，减小了体积，减少了制作步骤和真空封装成本，可大幅减低成本，具有一定的应用潜力。

主权项

一种非制冷远红外热成像系统，包括斩波器(1)、远红外光透镜(2)、分光器(3)、红外焦平面阵列(4)、近红外光光源(5)、近红外光透镜(6)、近红外光滤波器(7)、近红外光透镜(8)和数码相机(9)；目标视场所发出的远红外光依次经斩波器(1)采样和远红外光透镜(2)准直后，经分光器(3)进入红外焦平面阵列(4)；近红外光光源(5)所发出的近红外光经第一近红外光透镜(6)准直后由近红外光滤波器(7)滤波成为窄带近红外参考光，窄带近红外参考光经分光器(3)反射入红外焦平面阵列(4)；从红外焦平面阵列(4)出射的窄带近红外参考光经近红外光透镜(8)投射到数码相机(9)的图像传感器，最终成像于数码相机(9)的显示器上；其中所述红外焦平面阵列包括一个二维红外焦平面像元阵列，每个红外焦平面像元结构通过一个像元支撑柱(12)支撑于透明基板(13)上；所述红外焦平面像元结构为一种F P腔结构的薄膜滤波器，包括腔体(10)和位于腔体(10)两面的镜面结构(11)；其中腔体(10)由α多晶硅构成，镜面结构(11)为一由α多晶硅薄膜和Si3N4薄膜交替构成的多层膜结构。