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夜视技术评论 - De Gruyter
ANVIS – 飞行员夜视成像系统（常用于双目夜视镜的术语），CCD – 电荷耦合器件（一种利用电荷运动构建集成电路的技术，通过在器件内的各个阶段之间逐个“移动”信号），CCTV – 闭路电视（用于近距离监视的可见光/NIR 摄像机类型） CMOS – 互补金属氧化物半导体（一种使用 p 型和 n 型金属氧化物半导体场效应晶体管对构建图像传感器的技术 CRT – 阴极射线管（一种包含电子枪和用于生成图像的荧光屏的真空管） EMCCD – 电子倍增电荷耦合器件 fc – 英尺坎德拉 fL – 英尺朗伯 ENVG – 增强型夜视镜 EBAPS – 电子轰击有源像素传感器 FOM – 品质因数 FOV – 视场 HUD – 平视显示器 ICCD – 增强型 CCD（一种使用通过组合图像增强器实现的成像模块的技术带 CCD 传感器的像增强管 IIT – 像增强管 lp/mm – 每毫米线对 lp/mrad – 每毫弧度线 MCP – 微通道板 MIL 标准 – 美国国防标准，通常称为军用标准 NIR – 近红外 NVD – 夜视设备 NVG – 夜视镜 RMS – 均方根 SNR – 信噪比 SWIR – 短波红外 TFT LCD – 薄膜晶体管液晶显示器。
卡内基机载天文台-2 - 克里斯托弗·安德森
卡内基机载观测站 (CAO) 的建立是为了满足宏观测量的需求，以揭示地球生态系统的结构、功能和有机组成。2011 年，我们完成并启动了 CAO-2 下一代机载分类制图系统 (AToMS)，其中包括高保真可见光至短波红外 (VSWIR) 成像光谱仪 (380 – 2510 nm)、双激光波形光检测和测距 (LiDAR) 扫描仪以及高空间分辨率可见光至近红外 (VNIR) 成像光谱仪 (365 – 1052 nm)。在这里，我们描述了如何使用硬件和软件协同对准和处理技术融合来自这些传感器的多个数据流。通过这些数据流，我们定量地证明了精确的数据融合极大地提高了从遥感中获得的生态信息的维度。我们比较了两个截然不同场景的数据维度——斯坦福大学的建筑环境和亚马逊低地热带森林。主成分分析显示，斯坦福案例中有 336 个维度（自由度），亚马逊案例中有 218 个维度。亚马逊案例呈现的遥感数据维度可能是有史以来森林生态系统的最高水平。模拟数据流错位使有效信息内容减少了 48%，凸显了在进行多传感器
强大的双波段 MWIR/LWIR 红外目标跟踪
能够同时在两个波段成像的双波段红外 (IR) 焦平面阵列 (FPA) 探测器在过去十年中已经发展成熟 [1]–[5]。由于物体和背景的热特征与波长有关，因此理论上该技术可用于提高各种重要应用中的目标检测、跟踪和杂波抑制性能 [6]–[8]。例如，在短波红外 (SWIR) 和中波红外 (MWIR) 波段以及 MWIR 和长波红外 (LWIR) 波段工作的双波段传感器已用于地对空导弹导引头以抵抗干扰弹等干扰 [9], [10]。MWIR/LWIR 传感器目前用于舰载红外搜索和跟踪 (IRST) [11], [12]，MWIR/MWIR 传感器已用于防止飞机导弹预警接收器的误报 [13]–[15]。在一些国家，陆军、海军和空军在 8-12 µm LWIR 波段和 3-5 µm MWIR 波段的双波段传感器的开发方面投入了大量资金。这些波段具有几个重要差异。排气口和发动机羽流等热物体在 MWIR 中更为明显 [7]、[10]、[16]，而机身、机身和导弹硬体在 LWIR 中更为明显 [7]、[10]。水蒸气吸收在 LWIR 中占主导地位，而二氧化碳吸收在
微米厚胶体量子点固体
摘要：短波红外胶体量子点 (SWIR-CQD) 是能够跨 AM1.5G 太阳光谱进行收集的半导体。当今的 SWIR-CQD 太阳能电池依赖于旋涂；然而，这些薄膜的厚度一旦超过 ∼ 500 nm，就会出现开裂。我们假定刮刀涂覆策略可以实现厚 QD 薄膜。我们开发了一种配体交换，并增加了一个分解步骤，从而能够分散 SWIR-CQD。然后，我们设计了一种四元墨水，将高粘度溶剂与短 QD 稳定配体结合在一起。这种墨水在温和的加热床上用刮刀涂覆，形成了微米厚的 SWIR-CQD 薄膜。这些 SWIR-CQD 太阳能电池的短路电流密度 (Jsc) 达到 39 mA cm − 2，相当于收集了 AM1.5G 照明下入射光子总数的 60%。外部量子效率测量表明，第一个激子峰和最接近的法布里-珀罗共振峰均达到约 80% 这是在溶液处理半导体中报道的 1400 nm 以上最高的无偏 EQE。关键词：红外光伏、量子点、配体交换、刀片涂层■ 介绍
卤化物驱动的 InSb 胶体量子点合成控制可实现短波红外光电探测器
在 III-V 族胶体量子点 (CQD) 半导体中，与许多光敏材料候选物相比，InSb 有望获得更广泛的红外波长范围。然而，实现必要的尺寸、尺寸分散性和光学特性一直具有挑战性。本文研究了与 InSb CQD 相关的合成挑战，发现锑前体的不受控制的还原会阻碍 CQD 的控制生长。为了克服这个问题，开发了一种将非自燃前体与卤化锌添加剂相结合的合成策略。实验和计算研究表明，卤化锌添加剂会减缓锑前体的还原，从而促进尺寸更均匀的 CQD 的生长。还发现卤化物的选择可以额外控制这种效应的强度。所得 CQD 在 1.26-0.98 eV 的光谱范围内表现出明确的激子跃迁，同时具有强光致发光。通过实施合成后配体交换，实现了胶体稳定油墨，从而能够制造高质量的 CQD 薄膜。首次演示了 InSb CQD 光电探测器，在 1200 nm 处达到 75% 的外部量子效率 (QE)，据了解，这是无重金属红外 CQD 设备中报告的最高短波红外 (SWIR) QE。
使用成像光谱法在茂密的热带森林中进行定量机载库存
摘要：热带森林具有极为丰富的植物多样性，但其特征描述仍不完整，部分原因是现场评估的资源密集度。遥感技术可以提供有价值、经济高效、大规模的见解。本研究调查了机载激光雷达和成像光谱的结合使用，以在法属圭亚那的景观尺度上绘制树种图。使用线性判别分析 (LDA)、正则化判别分析 (RDA) 和逻辑回归 (LR) 为 20 个物种中的每一个开发了二元分类器。用短波红外 (SWIR) 波段补充可见光和近红外 (VNIR) 光谱带可将目标物种的平均分类准确率从 56.1% 提高到 79.6%。增加非焦点物种的数量会降低目标物种识别的成功率。只要使用适当的标准来调整阈值概率分配，分类性能就不会受到非焦点类别中的杂质率（分配类别之间的混淆）的显著影响（偏差高达 5%）。每个物种类别中有限的树冠数量（30 个树冠）足以有效地检索正确的标签。在 1.5 公顷的分辨率下，目标物种的总冠层面积与 118 公顷的基部面积密切相关，这表明该方法的操作应用具有现实的前景（六种主要商业树种的 R 2 = 0.75）。
使用全光条纹成像
稀土掺杂纳米颗粒（RENP）的短波红外（SWIR）光致发光寿命已在基本和应用研究中发现了各种应用。尽管在具有吸引人的光学特性的新型设计和合成的RENP中令人眼花croment乱，但现有的SWIR光致发光寿命成像的光学系统仍然受到了有效的光子检测，有限的成像速度和低灵敏度的限制。为了克服这些挑战，开发了使用全光条纹摄像头（PLIMASC）的SWIR光致发光寿命成像显微镜。Swir-Plimasc协同扫描光学元件和高敏性INGAAS CMOS摄像机的频谱范围内的1D成像速度高达138.9 kHz，在900-1700 nm的光谱范围内，单次拍摄的光发光寿命。可以通过样品的1D扫描来获取2D光致发光寿命图。为了展示Swir-Plimasc的功能，合成了一系列具有独特的Swir光致发光寿命的核心壳训练。特别是，使用ER 3 +掺杂的Renps，Swir-Plimasc可以使多路复用抗相互作用。利用HO 3 +载量的Renp作为温度指标，该系统应用于SWIR光致发光基于寿命的温度计。为有效的Swir光致发光寿命映射开辟了新的途径，这项工作设想有助于高级材料表征，信息科学和生物医学。
钝化对选择性生长亚微米 Ge-on-Si 的影响...
近来，人们对开发工作在短波红外 (SWIR) 波长 [1] 的单光子探测器的兴趣日益浓厚，SWIR 波长定义为工作在约 1000 nm 的 Si 能带边缘之外的波长。光检测和测距 (LIDAR) [2]、透过遮蔽物成像 [3] 和量子通信 [1] 等众多量子技术应用都需要在这些波长下具有这样的单光子灵敏度。例如，由于太阳背景辐射较低且激光安全人眼阈值较高，可通过转移到 SWIR 来改进 LIDAR 应用。在量子通信中，1310 nm 和 1550 nm 的低损耗光纤波长要求任何单光子探测器都能在这些波长下进行探测。虽然超导纳米线探测器 [4] 和 InGaAS/InP SPAD [5] 是现成的单光子探测技术，但 Ge-on-Si SPAD 具有降低后脉冲和提高单光子探测效率的潜力。 [6] 本研究在 260 nm 绝缘体上硅 (SOI) 晶片上制造了 Ge-on-Si SPAD，采用独立吸收、电荷和倍增层几何结构 (SACM) 和横向 Si 倍增层，采用完全兼容 CMOS 的工艺。利用这种几何结构，可以轻松实现与 Si 波导和光纤的集成 [7]，从而实现其在量子通信应用中的潜力。Ge 选择性地生长在 SiO 2 沟槽内，与块状 Ge 生长相比，降低了穿线位错密度 (TDD)。研究了这些器件的暗电流特性，以及不同的 Ge 钝化技术对侧壁的影响。
从空间中的行星边界层的合成观察结果一个检索系统模拟实验框架
摘要：解决当前地球系统观察策略中国家科学，工程和医学学院确定的关键差距，2017 - 27年对地球科学的十年际调查以及来自空间推荐的孵化概念，以培养未来目标可观察物的概念，包括大气行星层（PBL）。随后的NASA PBL孵化研究团队报告确定了测量要求和活动，以提高适用于PBL有针对性可观察到的技术及其相关科学和应用优先级的技术的成熟度。虽然PBL是人类生活和表面能量，水分和质量交换的关键层，但它也是Spaceborne仪器的最远，最无法接近的层。在这里，我们记录了PBL检索系统模拟实验（OSSE）框架，适用于评估现有和新的测量技术，并确定它们的准确性和改进，以满足升高的十年录取调查要求。尤其是，大型模拟（LES）的益处被强调为关键PBL状态的高分辨率合成观察的关键来源：从热带地区到亚热带和中间次数，到亚极和极性区域。使用六个仪器模拟器探索了基于LES的PBL检索OSSES的潜力：全球导航卫星系统 - 拉迪奥固执，差异吸收雷达，短波红外光谱仪，红外光谱仪，多角度成像光谱仪和微波炉声音。讨论了LES在PBL检索OSSE中的关键作用和仪器发展的一些观点。
在具有选定光谱带的沿海地区有效塑料检测
海洋塑料污染构成了重大的生态，经济和社会挑战，需要创新发现，管理和缓解解决方案。光谱成像和光学遥感在水生环境中检测和表征大型塑料方面已证明有价值的工具。尽管许多研究着重于短波红外频谱中感兴趣的频段，但该范围内的传感器的高成本使得很难在长期和大规模应用中大量生产它们。因此，我们介绍了各种机器学习模型在四个数据集中的评估和传输，以识别用于检测和分类海洋环境中最普遍的塑料的关键频段，并在可见的和近边缘（VNIR）范围内检测到最普遍的塑料。我们的研究使用四个不同的数据库，从实验室条件下的维珍塑料到田间条件下的天气塑料。我们使用顺序特征选择（SFS）和随机森林（RF）模型进行最佳频带选择。同质背景对于准确检测的重要性是由97％的精度突出显示的，并且数据集之间的成功频段转移（87％ - 91％）表明，在各种情况下适用的传感器的可行性。但是，模型传输需要为每个特定数据集进行进一步的培训，以实现最佳精度。结果强调了通过持续改进和扩展培训数据集的更广泛应用的潜力。我们的发现提供了有价值的信息，以开发引人注目的负担得起的检测传感器来解决沿海地区的塑料污染。这项工作为增强全球海洋垃圾检测和减少的准确性铺平了道路，从而为我们的海洋带来了可持续的未来。