應用特種圖像傳感器ppt課件

第一節(jié) 特種CCD圖像傳感器 將CCD與其他器件組合在一起成為具有一些特殊功能的圖像傳感器件，統(tǒng)稱為特種CCD圖像傳感器。 特種CCD圖像傳感器包括微光CCD圖像傳感器、紅外CCD圖像傳感器、紫外CCD圖像傳感器和X光CCD圖像傳感器等。,第八章 CCD的應用,1,1.微光CCD圖像傳感器,2,3,4,5,6,像增強器與CCD的耦合 現(xiàn)在，單獨的CCD器件的靈敏度雖然可以在低照度環(huán)境下工作，但要將CCD單獨應用于微光電視系統(tǒng)還不可能。因此，可以將微光像增強器與CCD進行耦合，讓光子在到達CCD器件之前使光子先得到增益。,7,8,9,10,紫外數(shù)字照相機 由于紫外光的波長比可見光短，因而它又叫做“黑光”，因為它可以引起某些材料在黑暗中發(fā)光。一般的數(shù)字照相機只能“看見”人們內眼所看見的可見光（有時稱為“白光”），但許多物體（如星球、生化武器）所發(fā)出的紫外光是普通的數(shù)字照相機所不能看到的。 這項研究由美國陸軍研究辦公室和國防部高級研究項目管理局提供資金，這種照相機顯然在軍事上很有用，但它也可以用于醫(yī)學領域，如發(fā)現(xiàn)早期皮膚癌等。這種照相機的工作原理與其它普通的數(shù)字照相機相類似，不同之處在于它使用AlGaN化合物來作為感光物質，而不是使用傳統(tǒng)的硅作為感光物質。,2.紫外CCD,11,紫外探測器 1) SiC紫外探測器 該產(chǎn)品是SiC的光激勵型紫外探測器。因為它只對波長40nm以上的光選擇性吸收，所以不需要可見光、近紅外光的保護濾光片，與硅探測器相比，其紫外光的吸收要大兩個數(shù)量級，并且不需要表面加工處理，可保持長期的穩(wěn)定性。另外，靈敏度和暗電流在使用溫度條件內幾乎不受溫度變化的影響，可在700K的高溫下使用。 2) GaN基紫外探測器 由于GaN材料在365nm（紫外光）波段具有很尖的截止響應特性，因而降低了對濾波器的要求，這使得GaN基的光探測器具有能夠在不受長波長輻射的影響下，在紫外光波段監(jiān)測太陽訊盲區(qū)（Solar Blind）的特性。目前美國APA光學公司已經(jīng)在這種新型器件是在藍寶石襯底上采用GaN肖特基二極管制作而成的。 GaN基紫外探測器的應用包括火焰?zhèn)鞲?、臭氧監(jiān)測、血液分析儀、水銀燈消毒控制、激光探測器及其它要求具有太陽盲區(qū)特性方面的應用。,12,紫外CCD 一般紫外輻射的波長范圍為100nm400nm。紫外（UV）光子在硅中的吸收系數(shù)是很高的。由于CCD是MOS結構器件，SiO2柵介質和多晶硅（Poly-Si）柵對UV光子均有較高的吸收系數(shù)。因此，CCD用于UV光子探測是非常困難的，因為UV光子幾乎不能到達硅襯底。 為了避免UV光子在CCD表面多層結構中被吸收，目前采用的方法是：,13,在CCD表面淀積一層對UV光子敏感的磷光特質，并通過適當選擇磷光物質，將紫外信息轉換成與CCD光譜響應相對應的波長。這種磷光物質可以選擇暈苯。當受波長小于0.4m(400nm)的紫外輻射激發(fā)時，暈苯發(fā)出熒光，其在可見光譜的綠光波段，峰值接近500nm。CCD在覆蓋暈苯前后的光譜響應如圖1所示；,14,3.紅外CCD,15,16,17,18,19,20,4.X光CCD,21,22,23,24,