非制冷紅外成像框圖
六、紅外焦平面陣列未來發展方向
1、芯片上的A/D轉換
過去幾年,A/D轉換電路技術發展很快,特別是與紅外焦平面陣列讀出帶寬相似的聲頻帶寬A/D轉換用的低功率電路技術已經按常規達到16位的水平。一種在50kHz時,分辨率為18位的4階增量A/D轉換器已被推薦應用于空間技術。
2、光子記數
紅外焦平面陣列中的光子記數可通過兩種方法實現∶
(1)在讀出之前將光電子放大;
(2)用晶胞電子部件中的高增益計算單個的光電子。
雖然目前已經為一些專門的低背景、長波長應用部件研制了固態光電倍增管器件,但是類似的放大在一個較寬的波長范圍內還是有用的。
3、光學讀出
典型的杜瓦瓶連接線伴隨有電容和熱負載,為此人們已開始探索焦平面陣列的光學讀出。
(1)加利福尼亞阿祖薩的Aerojet公司已提出用光學信號為低溫焦平面陣列提供計時和功率。
(2)噴氣推進實驗室已開始調查焦平面上的光學調制器在焦平面陣列模擬光學讀出方面的使用情況。
4、靈巧焦平面
原理上,增加焦平面上的處理量可以降低空間載科學遙感器的數據傳輸要求。然而,科學界一般對這種方法持不贊賞態度。但是,未來的一些光譜繪圖飛行任務可能會有降低深空間通訊帶寬的要求。神經網絡電路在焦平面上或許能得到有效使用,它可以用于識別某些光譜特征,對具體數據進行分類或加標記,以減小傳輸帶寬或啟用其它更高級的功能。這種用于成像光譜儀的光譜神經處理技術是噴氣推進實驗室最近提出的。