izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2020-4-27-32izmertech-1778Research ArticleОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯOPTICOPHYSICAL MEASUREMENTSАттестация двухканальной автоматизированной системы синтеза инфракрасных изображений для тестирования матричных фотоприёмниковCertification of a two-channel automated infrared imaging synthesis system to test matrix photo receiversВерхоглядА. Г.VerhoglyadA. G.

Новосибирск

Aleksander G. Verhoglyad

Novosibirsk

stupak@tdisie.nsc.ruСолдатенкоА. В.SoldatenkoA. V.

Новосибирск

Aleksey V. Soldatenko

Novosibirsk

stupak@tdisie.nsc.ruЕлесинА. Г.ElesinA. G.

Новосибирск

Andrey G. Elesin

Novosibirsk

stupak@tdisie.nsc.ruВедерниковВ. М.VedernikovV. M.

Новосибирск

Vladimir M. Vedernikov

Novosibirsk

stupak@tdisie.nsc.ruСтупакМ. Ф.StupakM. F.

Новосибирск

Mikhail F. Stupak

Novosibirsk

stupak@tdisie.nsc.ruКокаревС. А.KokarevS. A.

Новосибирск

Sergey A. Kokarev

Novosibirsk

stupak@tdisie.nsc.ruМакаровС. Н.MakarovS. N.

Новосибирск

 Sergey N. Makarov

Novosibirsk

stupak@tdisie.nsc.ruСероштанВ. Н.SeroshtanV. N.

Новосибирск

Venera N. Seroshtan

Novosibirsk

stupak@tdisie.nsc.ruБелоусовЮ. И.BelousovYu. I.

Санкт-Петербург

Yuri I. Belousov

St. Petersburg

lab6@eoss.ruПостниковЕ. С.PostnikovE S.

Санкт-Петербург

Evgeny S. Postnikov

St. Petersburg

werrus@yandex.ruКонструкторско-технологический институт научного приборостроения; Сибирское отделение РАНРоссияTechnological Design Institute of Scientifi c Instrument Engineering; Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФилиал ОАО Корпорация космических систем специального назначения «Комета» – Научно-проектный центр оптоэлектронных комплексов наблюдения; Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптикиРоссияThe Branch of JSC "Kometa Corp." – "Electro Optical Surveillance Systems" (BJSC KC EOSS); ITMO UniversityRussian FederationСанкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптикиРоссияITMO UniversityRussian Federation202029062023042732Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1778

При создании высокоэффективных чувствительных матричных фотоприёмных устройств необходимо проводить их тестирование с помощью специализированных систем. Разработаны программа и методика первичной (периодической) аттестации двухканальной автоматизированной системы синтеза динамических и статических инфракрасных изображений, предназначенной для контроля характеристик матричного фотоприёмного устройства. Описана методика аттестации основных характеристик системы: точности позиционирования трёхкоординатного устройства сканирования с числовым программным управлением; размера линейного поля в плоскости изображения каналов объекта и фона; рабочего спектрального диапазона и диапазона облучённости; диаметра точечного объекта и коэффициента концентрации энергии в пятне рассеивания объекта в плоскости изображения канала объекта. В системе реализовано независимое изменение уровней облучённости в оптическом канале объекта в диапазоне 10–9–10–6 Вт/см2 и в канале фона в диапазоне 10–9–10–7 Вт/см2. Минимальный размер динамического объекта не превышает 30 мкм, скорость его перемещения достигает 250 мкм/с. Трёхкоординатная система позиционирования обеспечивает перемещение объекта по координатным осям до 200 мм с погрешностью менее 2 мкм.

A program and methodology of the primary (periodic) certification of the two-channel automated system of synthesis of dynamic and static infrared images to control the characteristics of matrix photo reception devices has been developed. The method of appraisal of the most significant characteristics of the system is described: the accuracy of positioning of a three-coordinated scanning device with numerical software control; The size of the linear field in the plane of the image of the objects and background channels; Working spectral range and irradiation range the diameter of the point object and the energy concentration factor in the object scattering spot in the plane of the image of the object's channel. Confirmed by independent irradiance levels change in optical object channel in the range 10–9–10–6 W/cm2, and the background channel 10–9–10–7 W/cm2. The minimum size of a dynamic object does not exceed 30 μm, the speed of its displacement reaches 250 μm/s. Three-dimensional precision positioning system provides repeatability for coordinates less than 2 μm range up to 200 mm.

система синтеза инфракрасных изображенийматричное фотоприёмное устройствометрологическая аттестацияуровень облучённостипрецизионное позиционированиеinfrared image synthesis systemarray photodetector devicemetrological certificationirradiance levelprecision positioningReferencesКозлов К. В., Патрашин А. И., Бурлаков И. Д., Бычковский Я. С., Дражников Б. Н., Кузнецов П. А. Современные инфракрасные фотоприёмные устройства для сканирующей аппаратуры дистанционного зондирования Земли (обзор) // Успехи прикладной физики. 2017. Т. 5. № 1. С. 63–79.Kozlov K. V., Patrashin A. I., Byrlakov I. D., Bychkovsky Y. S., Drazhnikov B. N., Kyznetsov P. A., Uspekhi prikladnoj fi ziki, 2017, vol. 5, no. 1, pp. 63–79 (in Russian).Greg Duane, Proc. SPIE 0931, Sensor Fusion, 9 August 1988, pp. 180–185, available at: https://doi.org/10.1117/12.946666(accessed: 10.12.2019).Greg Duane, Proc. SPIE 0931, Sensor Fusion, 9 August 1988, pp. 180–185, available at: https://doi.org/10.1117/12.946666(accessed: 10.12.2019).ВерхоглядА. Г., Гибин И. С., ЕлесинА. Г., КасторскийЛ. Б., Кокарев С. А., Солдатенко А. В., Ступак М. Ф. Автоматизированная система синтеза ИК-изображений для тестирования характеристик матричных фотоприёмных устройств // Успехи прикладной физики. 2018. Т. 6. № 3. С. 260–268.Verhoglyad A. G., Gibin I. S., Elesin A. G., Kastorskij L. B., Kokarev S. A., Soldatenko A. V., Stupak M. F., Uspekhi prikladnoj fi ziki, 2018, vol. 6, no. 3, pp. 260–268 (in Russian).Верхогляд А. Г., Гибин И. С., Елесин А. Г., Макаров С. Н., Ступак М. Ф. Автоматизированное устройство измерения поперечного распределения энергии в пучке ИК излучения // Датчики и системы. 2018. № 8–9. C. 37–40.Verhoglyad A. G., Gibin I. S., Elesin A. G., Makarov S. N., Stupak M. F., Datchiki & Systemi, 2018, no. 8–9, рр. 37–40 (in Russian).Верхогляд А. Г., Гибин И. С., Елесин А. Г., Макаров С. Н.,Ступак М. Ф. Высокочувствительное устройство измерения коэффициента концентрации энергии при синтезе ИКизображений для тестирования характеристикматричных фотоприемных устройств // Прикладная физика. 2018. № 3. С. 79–84.Verhoglyad A. G., Gibin I. S., Elesin A. G., Makarov S. N., Stupak M. F., Prikladnaja fi zika, 2018, no. 3, pp. 79–84 (in Russian).Гибин И. С., Колесников Г. В. Современные устройства измерения параметров и комплексного тестирования инфракрасных ФПУ и приборов (обзор) // Успехи прикладной физики. 2014. Т. 2. № 3. С. 293–302.Gibin I. S., Kolesnikov G. V., Uspekhi prikladnoj fi ziki, 2014, vol. 2, no. 3, pp. 293–302 (in Russian).Курт В. И., Воронько М. Ю., Васильев Д. Ю. Измерительный стенд на основе микрозеркальной матрицы для измерения параметров оптико-электронных систем, работающих в инфракрасном диапазоне спектра // Труды XXIV Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения, 24–27 мая 2016, Москва. М.: АО ОРИОН, 2016. С. 268–270.Kurt V. I., Voronko M. Yu., Vasiliev D. Yu., Proceedings of the XXIV International scientifi c and technical conference on photoelectronics and night vision devices, Moscow, May 24–27 2016, Moscow, Orion Publ., 2016, рр. 268–270.Kevin Sparkman, Joe LaVeigne, Jim Oleson, Greg Franks, Steve McHugh, John Lannon, and Steve Solomon, Proc. SPIE, 2008, no. 6942. DOI:10.1117/12.793171Kevin Sparkman, Joe LaVeigne, Jim Oleson, Greg Franks, Steve McHugh, John Lannon, and Steve Solomon, Proc. SPIE, 2008, no. 6942. DOI:10.1117/12.793171Cole J. S. and Jolly A. C., Proc. SPIE, 1996, no. 2741, pp. 14–19. DOI:10.1117/12.241103Cole J. S. and Jolly A. C., Proc. SPIE, 1996, no. 2741, pp. 14–19. DOI:10.1117/12.241103Jay James, Joe LaVeigne, Jim Oleson, Greg Matis, John Lannon, Scott Goodwin, Alan Huff man, Steve Solomon, and Paul Bryant, Proc SPIE, 2007, no. 6544, р. 654405. DOI:10.1117/12.720610Jay James, Joe LaVeigne, Jim Oleson, Greg Matis, John Lannon, Scott Goodwin, Alan Huff man, Steve Solomon, and Paul Bryant, Proc SPIE, 2007, no. 6544, р. 654405. DOI:10.1117/12.720610Bryant P., Oleson J., James J., McHugh S., Lannon J., Vellenga D., Goodwill S., Huff man A., Solomon S. L., and Goldsmith G. C., Proc. SPIE, 2005, no. 5785, р. 1. DOI:10.1117/12.603972Bryant P., Oleson J., James J., McHugh S., Lannon J., Vellenga D., Goodwill S., Huff man A., Solomon S. L., and Goldsmith G. C., Proc. SPIE, 2005, no. 5785, р. 1. DOI:10.1117/12.603972Bryant P., James J., Oleson J., McHugh S. W., and Solomon S., Proc. SPIE, 2003, no. 5092, р. 91. DOI:10.1117/12.498,066Bryant P., James J., Oleson J., McHugh S. W., and Solomon S., Proc. SPIE, 2003, no. 5092, р. 91. DOI:10.1117/12.498066Верхогляд, А. Д., Елесин А. Г., Ведерников В. М., Ступак М. Ф., Макаров С. Н. Результаты калибровки высокочувствительного устройства измерения параметров поперечного распределения энергии в пучке инфракрасного излучения // Измерительная техника. 2020. № 2. С. 33–37. DOI:10.32446/0368-1025it.2020-2-33-37Verhoglyad A. G., Elesin A. G., Vedernikov V. M., Stupak M. F., Makarov S. N., Izmeritel’naya tekhnika, 2020, no. 2, рр. 33–37 (in Russian). DOI:10.32446/0368-1025it.2020-2-33-37

The authors declare that there are no conflicts of interest present.