Обосновывается необходимость расширения динамического диапазона в МФПУ коротковолнового ИК-спектра. Традиционно применяемые способы обладают низкой эффективностью, в особенности, в крупноформатных матрицах с шагом не более 15 мкм. Наибольшей эффективностью расширения динамического диапазона (до 100 дБ) обладают накопительные ячейки с индивидуально изменяемой передаточной характеристикой в зависимости от яркости фрагментов наблюдаемой сцены. В данной работе предлагается простой в топологической реализации и эффективный способ расширения динамического диапазона, основанный на автоподстройке времени накопления индивидуально в каждой ячейке интегральной схемы считывания. При этом сохраняется высокая крутизна и линейность преобразования в накопительных ячейках с умеренной освещенностью (до 50–70 % от максимального сигнала), но снижается чувствительность в ячейках, близких к насыщению. В результате формируется линейно-логарифмическая передаточная характеристика, обеспечивающая расширенный динамический диапазон. В работе приводятся примеры полученных изображений с расширенным динамическим диапазоном в коротковолновом ИК-спектре.
Рассматриваются результаты разработки БИС считывания для сканирующих ИК МФПУ с цифровым режимом ВЗН. Накопление и обработка фотосигнала в цифровом виде на кристалле БИС считывания позволяют повысить отношение сигнал-шум на выходе БИС считывания, а также существенно улучшить весогабаритные характеристики ИК МФПУ. Обосновывается целесообразность реализации цифрового режима ВЗН по конвейерной архитектуре, являющейся цифровым аналогом приборов с зарядовой связью. Отмечены преимущества конвейерной архитектуры: меньший шаг следования каналов в сочетании с пониженной потребляемой мощностью. Приводятся результаты тестирования первой отечественной БИС считывания с цифровым режимом ВЗН формата 102410 и с шагом каналов 15 мкм, получены выходные цифровые сигналы в формате 12-битного последовательного кода.
Представлена концепция ячейки считывания матричных фотоприемных устройств для детектирования лазерного излучения в ИК диапазоне. Особенностью ячейки сч итывания является наличие детектора импульсного излучения, позволяющего восст ановить форму сигнала. Использование так ого подхода позволяет по форме и частоте сигнала определить тип объекта.