使用超材料集成的长波长红外焦平面阵列循环极度成像
Tianyun Zhu1,2, Ling Wang1, Wenji Jing1,2
1State Key Laboratory of Infrared Physics, Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences, 500 Yu Tian Road, Shanghai, 200083, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|July 25, 2025
概括
研究人员开发了一种新的长波红外 (LWIR) 圆形极相仪,使用量子红外光探测器和合元镜. 这种先进的探测器可以改善极化歧视和响应性,用于增强的成像应用.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 红外成像技术 红外成像技术
- 超材料的应用方法
背景情况:
- 循环极度测量成像在各种领域至关重要,推动了对小型化分焦平面阵列 (DoFPA) 循环极度测量的需求.
- 在LWIR DoFPA开发中的挑战包括低极化歧视,减少材料吸收和制造复杂性,相对于波长的小像素尺寸加剧了这一问题.
研究的目的:
- 为了建立一个基于量子红外光探测器的LWIR DoFPA圆形极相仪.
- 通过新型探测器设计和与合元镜集成来克服LWIR极度成像的局限性.
主要方法:
- 开发一个320×256像素阵列LWIR DoFPA圆形极相仪.
- 整合一个合元镜阵列与光探测器阵列用于双极化选择.
- 在10至11微米光谱范围内的操作和表征.
主要成果:
- 获得了 23.3 的循环极化灭绝比 (CPER) 与相同的合元镜和 5.67 与交替的左手和右手结构.
- 与标准参考设备相比,峰值响应能力提高了9.13倍.
- 成功执行了Stokes参数S3成像,噪声等价S3差异为1.16×10−4,使背景抑制和目标突出显示成为可能.
结论:
- 开发的LWIR DoFPA循环极度计有效地解决了长波长红外极度计成像方面的关键挑战.
- 量子深红外光探测器与奇拉元镜的集成在极化歧视,响应性和成像能力方面取得了重大进展.
- 这项技术在需要高性能LWIR成像,包括背景抑制和目标检测的应用中表现有前途.
