红外成像技术

课程编码：080300M01010H 英文名称：INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY 课时：54 学分：3.00 课程属性：一级学科核心课 主讲教师：宋国峰等

本课程为材料，光学，电子等相关学科研究生的专业普及课。本课程将系统介绍红外材料、器件、成像技术科学发展的基本情况，包括红外材料与器件主要的表征方法和制备方法，以及红外材料与器件光学，电学，磁学，热学和力学等物理学性能方面的内容，并介绍器件制备技术和成像系统设计技术及一些当前研究的热点，重点关注基本概念、原理以及一些新的研究发现。通过本课程的学习，使学生对红外成像技术中设计的材料、器件、系统有比较深入的了解，掌握红外成像各方面的基本知识，了解其前沿研究领域，为以后从事红外成像传感与信息处理相关的科研工作打下基础。

材料学、材料物理

第一章 概述 3.5学时
第1节 课程计划和安排
第2节 红外成像研究的意义
第3节 红外探测技术概述
第4节 红外成像技术与系统简介
第5节 红外成像技术应用进展
第二章 红外辐射与大气传输大气 3学时
第1节 辐射基本定律
第2节 辐射源与目标辐射特性
第3节 红外辐射的大气传输
第三章 红外光学材料 3学时
第1节 红外光学材料的光学性质
第2节 红外光学材料的力学性质
第3节 红外光学材料的热学性质
第四章 红外光学系统设计 3学时
第1节 冷光学系统光学设计
第2节 透射系统光学设计
第3节 反射系统光学设计
第五章 课程设计与讨论 3学时
第1节 针对红外目标探测的需求提出一种红外偏振探测系统方案
第六章 红外探测材料 6.5学时
第1节 红外探测材料分类
第2节 探测材料物理特性
第3节 材料与器件特性的关系
第七章 红外探测器件 25学时
第1节 半导体光电探测器件原理
第2节 Maxwell方程组的边界条件
第3节 半导体中载流子的产生与复合
第4节 应用实列
第5节 pn结原理
第6节 Schrodinger方程与单电子近似
第7节 微扰理论
第8节 与时间无关的围绕理论
第9节 与时间相关的微扰理论
第10节 KP微扰理论、Kane模型、Kronig-Penney模型
第11节 含应变的体材料、含应变的量子阱能带理论
第12节 量子阱能带理论的理论模拟与实验研究
第13节 光导型、PN结型光电器件理论应用
第14节 II-VI族红外探测材料与器件
第15节 非制冷红外探测器热辐射探测器
第16节 非制冷探测器铟镓砷
第17节 红外探测器的基本性能极限
第八章 红外成像系统评价 5学时
第1节 高精度红外探测系统
第2节 红外成像系统作用距离
第3节 多波段光电图像融合技术
第4节 红外热像仪测试评价方法
第九章 总结 2学时
第1节 课程总结与复习
第2节 期末考试

宋国峰，男，中国科学院半导体研究所研究员。重要从事光电子器件研制、纳米光电材料和器件、亚波长光学成像传感等的研究。