用于10μm微測輻射熱計的紅外光學天線設計

摘要：微測輻射熱計利用熱敏電阻對溫度的敏感特性來實現紅外探測,將光學天線場局域的能力應用于微測輻射熱計,可以集中入射能量至熱敏電阻,提高電阻的溫度響應。基于這一思想設計了一種工作在紅外波段的改進型蝶形光學天線,其中心場強最高可增強83倍。采用了多物理分析方法,結合兩種常用的熱敏材料(鋁和氧化釩)對耦合結構的電磁特性和熱學特性進行了分析。結果顯示,在1000 W/m^2的入射功率密度下,鋁溫升可達1.85 mK,氧化釩溫升0.85 mK,與同類工作相比溫度響應增強了數倍。該改進型蝶形光學天線可用于微測輻射熱計提升紅外探測效率,在高密度紅外成像器件應用中發揮作用。