Patent RU-101178-U1 (RU)
Title: Устройство регистрации ик-излучения
IPC: G01J5/00
Filed: 2010-05-25
Granted: 2011-01-10
Abstract: Полезная модель относится к области интегральной оптики и может быть использована в системах обнаружения объектов, измерения распределения температуры, для визуализации ИК-изображений широкого спектрального диапазона и т.д. Цель полезной модели - повышение чувствительности с одновременным обеспечением ее стабильности во всем спектральном диапазоне регистрируемого излучения. Для достижения указанной цели устройство регистрации ИК-излучения, содержащее объектив, оптически связанный с матрицей преобразующих элементов, расположенной на диэлектрическом основании, объединенных по строкам и столбцам волноводами, причем волноводы строк оптически связаны с линейкой фотоприемников, а волноводы столбцов - с соответствующими элементами излучения линейки лазеров, каждый из которых имеет свою частоту излучения, совпадающую с собственной резонансной частотой преобразующего элемента соответствующего столбца, блок обработки информации, электрически подключенный к линейке лазеров и линейке фотоприемников, термостат, приведенный в тепловой контакт с матрицей преобразующих элементов, преобразующий элемент выполнен в виде диэлектрического микрокольцевого резонатора, нижняя и верхняя поверхность которого покрыта буферным слоем, на верхнем буферном слое расположена структура, поглощающая ИК-излучение, содержащая диэлектрическую мембрану, внутри которой сформированы металл-диэлектрические наноструктуры, а на внешней поверхности расположены электрически соединенные напротив внутреннего участка диэлектрического основания металлические нанорезонаторные элементы и соответствующие тепловые детекторы - напротив диэлектрического кольцевого резонатора, при этом длина и ширина металлических нанорезонаторных элементов и соответствующих тепловых детекторов выбраны равными или кратными длинам волн регистрируемого спектрального диапазона, сверху на тепловых детекторах и металлических нанорезонаторных элементах расположена ортогональная дифракционная решетка. Для эффективного решения поставленной технической задачи оптическая толщина диэлектрической мембраны вместе с ортогональной дифракционной решеткой выполнена соответственно равной Δ 1 /4, где Δ 1  - центральная длина волны регистрируемого излучения в одном из окон прозрачности атмосферы. Для эффективного решения поставленной технической задачи размеры поперечного сечения диэлектрических микрокольцевых резонаторов не превышают 1/3 длины волны излучения соответствующего элемента линейки лазеров. Для эффективного решения поставленной технической задачи металлические нанорезонаторные элементы вместе с тепловыми детекторами выполнены в виде треугольных форм, обеспечивающих максимально плотное покрытие всей поверхности структуры, поглощающей инфракрасное излучение. Для эффективного решения поставленной технической задачи поверхность ортогональных дифракционных решеток представляет собой набор штрихов, расположенных по двум взаимно перпендикулярным направлениям с минимальными пространственными периодами соответственно T 1  и Т 2 , заданными выражениями: 
     Т 1 =Δ 1  и Т 2 =Δ 2 , 
     где Δ 1  и Δ 2  - длины волн электромагнитного излучения, распространяющегося параллельно поверхности структуры поглощающей ИК-излучение.