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新方法提高了红外成像性能

发布时间:2019-02-09 23:18:01

由西北工程公司的Manijeh Razeghi开发的一种新方法极大地减少了由双波段长波长光电探测器之间存在光谱串扰引起的图像失真。

这项工作为新一代高光谱对比红外成像设备打开了大门,应用于医学,国防和安全,行星科学和艺术保护。

“双波段光电探测器在红外成像方面提供了许多好处,包括更高质量的图像和更多可用于图像处理算法的数据,”Razeghi,McCormick工程学院电气和计算机工程教授Walter P. Murphy说。 “然而,两个通道之间的光谱串扰干扰会限制性能,导致光谱对比度差,并阻止红外摄像机技术发挥其真正的潜力。”

最近发表在IEEE量子电子学杂志上的一篇题为“抑制双频长波红外光电探测器中具有单片集成气隙分布式布拉格反射器的光谱串扰”的论文。

双频成像允许通过单个红外摄像机在多个波长信道中看到物体。例如,在夜视摄像机中使用双频带检测可以帮助佩戴者更好地区分移动目标和背景中的物体。

光谱串扰是当来自一个波长信道的一部分光被第二信道吸收时发生的一种失真。随着检测波长变长,问题变得更加严重。

为了抑制这种情况,Razeghi和她在量子器件中心的团队开发了一种新型分布式布拉格反射器(DBR),这是一种高折射率的分层材料,放置在分隔两个波长的通道之间。

虽然DBR已被广泛用作反射目标波长的光学滤波器,但Razeghi的团队是第一个在锑化物II型超晶格光电探测器中调整两个通道的结构,这是研究人员之前研究的夜视摄像机的重要元素。

为了测试他们的设计,该团队比较了两个长波长红外光电探测器的量子效率水平,有和没有气隙DBR。当使用气隙DBR时,他们发现了显着的光谱抑制,量子效率水平低至百分之十。结果通过理论计算和数值模拟得到证实。

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