基于MEMS的光学读出红外成像研究

在MEMS制作工艺基础上发展起来的双材料微悬臂梁阵列(FPA)红外成像新概念，是用光学的方法读取微梁受热变形时呈现在FPA上的热图像。完全不同于已有的热像仪原理，它的非致冷、无读出电路、和热变形效率高等特点大大降低了其制作成本和难度，而其噪声等效温度差可与致冷型热像仪相比。通过预研，我们提出了新的阵列转角光学读出方法，设计制作了无需真空室的FPA，组成红外成像系统，观察到了130℃以上运动物体的热像。本项目是在已有的预研工作基础上，进一步从机理分析与实验研究相结合入手，探讨：①改进读出光路和处理方法；②提高微梁温升与变形效率；③在微梁上加入抗基底温漂的机械结构；④提高恒温环性能(<0.005K)；⑤储备仪器小型化的技术。为实现室温物体的热像观察和探索该原理的极限性能，奠定原理和技术上的支撑。