非制冷IRFPA像元结构与时空随机噪声的优化理论

非制冷红外焦平面探测器(Uncooled IRFPA)像元结构从单层结构向双层结构的发展降低了探测器噪声,提升了性能。介绍了像元的MEMS结构及主要物理参数,指出双层结构与单层结构的主要差异在于像元有效面积和桥臂热导的不同。三维噪声模型是对IRFPA噪声进行分析的有效手段,其中时空随机噪声是非制冷IRFPA最主要的噪声成份。分析了非制冷IRFPA时空随机噪声的产生机理,建立了时空随机噪声模型,得到时空随机噪声与像元有效面积和桥臂热导的关系。将某款单层像元结构探测器改进为双层像元结构并进行噪声测试,实测数据证明了非制冷IRFPA时空随机噪声模型的有效性。