非制冷紅外成像框圖

六、紅外焦平面陣列未來發(fā)展方向

1、芯片上的A/D轉(zhuǎn)換

過去幾年，A/D轉(zhuǎn)換電路技術(shù)發(fā)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(zhuǎn)換用的低功率電路技術(shù)已經(jīng)按常規(guī)達(dá)到16位的水平。一種在50kHz時(shí)，分辨率為18位的4階增量A/D轉(zhuǎn)換器已被推薦應(yīng)用于空間技術(shù)。

2、光子記數(shù)

紅外焦平面陣列中的光子記數(shù)可通過兩種方法實(shí)現(xiàn)∶

（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(jì)算單個(gè)的光電子。

雖然目前已經(jīng)為一些專門的低背景、長波長應(yīng)用部件研制了固態(tài)光電倍增管器件，但是類似的放大在一個(gè)較寬的波長范圍內(nèi)還是有用的。

3、光學(xué)讀出

典型的杜瓦瓶連接線伴隨有電容和熱負(fù)載，為此人們已開始探索焦平面陣列的光學(xué)讀出。

（1）加利福尼亞阿祖薩的Aerojet公司已提出用光學(xué)信號為低溫焦平面陣列提供計(jì)時(shí)和功率。

（2）噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室已開始調(diào)查焦平面上的光學(xué)調(diào)制器在焦平面陣列模擬光學(xué)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(xué)遙感器的數(shù)據(jù)傳輸要求。然而，科學(xué)界一般對這種方法持不贊賞態(tài)度。但是，未來的一些光譜繪圖飛行任務(wù)可能會有降低深空間通訊帶寬的要求。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)進(jìn)行分類或加標(biāo)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(jīng)處理技術(shù)是噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室最近提出的。