应用特种图像传感器ppt课件

第一节 特种CCD图像传感器 将CCD与其他器件组合在一起成为具有一些特殊功能的图像传感器件，统称为特种CCD图像传感器。 特种CCD图像传感器包括微光CCD图像传感器、红外CCD图像传感器、紫外CCD图像传感器和X光CCD图像传感器等。,第八章 CCD的应用,1,1.微光CCD图像传感器,2,3,4,5,6,像增强器与CCD的耦合 现在，单独的CCD器件的灵敏度虽然可以在低照度环境下工作，但要将CCD单独应用于微光电视系统还不可能。因此，可以将微光像增强器与CCD进行耦合，让光子在到达CCD器件之前使光子先得到增益。,7,8,9,10,紫外数字照相机 由于紫外光的波长比可见光短，因而它又叫做“黑光”，因为它可以引起某些材料在黑暗中发光。一般的数字照相机只能“看见”人们内眼所看见的可见光（有时称为“白光”），但许多物体（如星球、生化武器）所发出的紫外光是普通的数字照相机所不能看到的。 这项研究由美国陆军研究办公室和国防部高级研究项目管理局提供资金，这种照相机显然在军事上很有用，但它也可以用于医学领域，如发现早期皮肤癌等。这种照相机的工作原理与其它普通的数字照相机相类似，不同之处在于它使用AlGaN化合物来作为感光物质，而不是使用传统的硅作为感光物质。,2.紫外CCD,11,紫外探测器 1) SiC紫外探测器 该产品是SiC的光激励型紫外探测器。因为它只对波长40nm以上的光选择性吸收，所以不需要可见光、近红外光的保护滤光片，与硅探测器相比，其紫外光的吸收要大两个数量级，并且不需要表面加工处理，可保持长期的稳定性。另外，灵敏度和暗电流在使用温度条件内几乎不受温度变化的影响，可在700K的高温下使用。 2) GaN基紫外探测器 由于GaN材料在365nm（紫外光）波段具有很尖的截止响应特性，因而降低了对滤波器的要求，这使得GaN基的光探测器具有能够在不受长波长辐射的影响下，在紫外光波段监测太阳讯盲区（Solar Blind）的特性。目前美国APA光学公司已经在这种新型器件是在蓝宝石衬底上采用GaN肖特基二极管制作而成的。 GaN基紫外探测器的应用包括火焰传感、臭氧监测、血液分析仪、水银灯消毒控制、激光探测器及其它要求具有太阳盲区特性方面的应用。,12,紫外CCD 一般紫外辐射的波长范围为100nm400nm。紫外（UV）光子在硅中的吸收系数是很高的。由于CCD是MOS结构器件，SiO2栅介质和多晶硅（Poly-Si）栅对UV光子均有较高的吸收系数。因此，CCD用于UV光子探测是非常困难的，因为UV光子几乎不能到达硅衬底。 为了避免UV光子在CCD表面多层结构中被吸收，目前采用的方法是：,13,在CCD表面淀积一层对UV光子敏感的磷光特质，并通过适当选择磷光物质，将紫外信息转换成与CCD光谱响应相对应的波长。这种磷光物质可以选择晕苯。当受波长小于0.4m(400nm)的紫外辐射激发时，晕苯发出荧光，其在可见光谱的绿光波段，峰值接近500nm。CCD在覆盖晕苯前后的光谱响应如图1所示；,14,3.红外CCD,15,16,17,18,19,20,4.X光CCD,21,22,23,24,