[发明专利]一种双色焦平面探测器的制作方法及双色图像获取方法

说明书

本发明公开了一种双色焦平面探测器的制作方法及双色图像获取方法，通过在基底上镀制呈梳状周期排布的单色滤光膜形成微滤光片阵列、在焦平面探测器的焦平面上粘贴微滤光片阵列构成双色焦平面探测器、获取双色焦平面探测器直接输出的宽波段图像和第一幅窄波段图像、将宽波段图像和第一幅窄波段图像沿垂直于滤光膜延展方向分别进行两倍放大处理、在全尺寸的宽波段图像中去除全尺寸的第一幅窄波段图像得到全尺寸的第二幅窄波段图像，提出的双色焦平面探测器的制作方法及双色图像获取方法具有制造工艺简单、结构紧凑、集成度高、可快照式成像、成本低的优点。

技术领域

本发明属于光电成像技术领域，具体涉及一种双色焦平面探测器的制作方法及双色图像获取方法。

背景技术

目前双色成像方法按结构主要分为三类：第一类是由响应不同波段的两套单色成像系统组合(例如，授权专利公布号：CN 103974039B)；第二类是两个焦平面探测器共用一个光学系统，在光路中利用分光元件将入射光在波段上分离为两路，并分别由两个焦平面探测器响应(例如，授权专利公布号：CN105227818B)；第三类是由一个响应两个波段的双色焦平面探测器前面加一个光学系统构成(例如，授权专利公布号：CN 105244357B)。前两类双色成像系统由于结构庞大、成本高、且两探测器间容易存在空间配准误差、可靠性差等缺点，在应用中受到限制。第三类双色成像方法具有集成度高、小型化、空间配准误差小等优点。其中，双色焦平面探测器是第三类成像系统的核心器件。

目前双色焦平面探测器的结构主要有两种类型：第一种是阵列型双色焦平面探测器，其焦平面探测器中相邻像元响应不同的波段，并且两类像元交错排布，探测器的制造工艺难度极高；第二种是叠层型双色焦平面探测器，其焦平面探测器由纵向分布的两个叠层光电二极管或红外光探测量子阱组成，可获得空间上完全对齐的两个波段的辐射(授权专利公布号：CN 105244357B)。两种双色焦平面探测器要求在一个像元或者相邻像元内的较小空间内实现对两种波段的辐射响应和信号读出，对探测器的材料、器件封装和读出电路设计提出相当高的设计和制备工艺要求，从而导致双色焦平面探测器的制备工艺复杂、成本昂贵。综上所述，现有双色成像方法存在系统体积大、制备工艺复杂、成本高的缺点。

目前，文献(可见/红外双波段阵列式滤光片设计与制作工艺研究,2007,36，z1)公开了一种双波段阵列式滤光片设计与制作工艺。该制作方案在蓝宝石基片上采用两个镀制滤光膜工序完成双波段阵列式滤光片，包括第一个工序镀制长波通红外截止滤光膜和第二个工序镀制短波通截止滤光膜。该制作方案在实施第二个镀制滤光膜工序时，需要精确定位第一个工序已镀制滤光膜的位置，保证第二个镀制工序不影响第一个工序已镀制的滤光膜，否则会破坏第一个镀制工序的滤光膜，甚至损坏第一个工序已镀制的滤光膜，从而严重降低阵列式滤光片的整体质量、性能、成品率。

发明内容

本发明针对现有上述方案存在的不足，提供一种双色焦平面探测器制作方法及双色图像获取方法。通过在基底上镀制呈梳状周期排布的单色滤光膜形成微滤光片阵列、在焦平面探测器的焦平面上粘贴微滤光片阵列、获取双色焦平面探测器直接输出的宽波段图像和第一幅窄波段图像、将宽波段图像和第一幅窄波段图像沿垂直于滤光膜延展方向分别进行两倍放大处理、在全尺寸的宽波段图像中去除全尺寸的第一幅窄波段图像得到全尺寸的第二幅窄波段图像，提出具有制造工艺简单、结构紧凑、集成度高、可快照式成像、成本低的双色焦平面探测器制作方法和双色图像获取方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开一种双色焦平面探测器的制作方法，包括如下步骤：

S11：在基底上镀制呈梳状周期排布的单色滤光膜形成微滤光片阵列；

S12：将所述微滤光片阵列粘贴至焦平面探测器的焦平面构成双色焦平面探测器，所述基底和所述焦平面探测器的工作波段具有交集波段I，所述单色滤光膜的工作波段和交集波段I具有交集波段II。