超越衍射极限的红外探测器新构形研究

红外焦平面是集红外信息获取与处理于一体的一类最重要的先进红外探测器，其高分辨率探测要求像元不断地缩小。然而，当像元尺寸接近、小于艾里斑时，就将遇到分辨率不能再提高的关键科学问题。为此，本项目创新地提出一种新构形的红外探测器，即在传统探测器的光场耦合界面原位集成与像素对应的会聚微镜列阵，再在其上制作红外镜面窗口的构想。该构形的特征是巧妙地将会聚微镜和红外镜面窗口有机集合在一起。其中，镜面窗口作为光场与探测器的间接耦合介质，能达到超越衍射极限的目的，而会聚微镜则能提高光电信号和抑制电学串音、暗电流，又可确保在超越衍射极限后仍具有高的探测性能。本项目将基于光波函数与新构形红外探测器中的耦合机理研究，重点设计新构形的优化结构，并实现其在传统红外探测器光场耦合界面的原位集成。研究获得的原理与方法在光电探测器实现超高分辨率探测，特别是抗拒、超越衍射分辨极限方面，具有广泛且重要的科学意义。