SBIR Phase I: A novel SWIR/MWIR monolithic electro-optical sensor for manportable applications for day/night surveillance

SBIR 第一阶段:一种新型 SWIR/MWIR 单片光电传感器,适用于便携式日间/夜间监视应用

基本信息

  • 批准号:
    0912672
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-07-01 至 2010-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

"This award is funded under the American Recovery and Reinvestment Act of 2009 (Public Law 111-5)."This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project seeks to develop a novel electro-optical day/night vision sensor for man-portable surveillance applications. The proposed solid-state imager comprises of a monolithic focal plane array with an absorber that can detect mid-wave infrared (i.e., thermal) and SWIR radiation. This concept will require the development of a type-II semiconductor absorber material of InGaAs/GaAsSb quantum wells superlattice structures grown on InP substrates with low dark current. The processing of the device will use the company's established InGaAs/InP-based photodiode array technology platform. The combination of excellent epitaxial growth and low dark current processing technology is anticipated to yield a high sensitivity imager.The broader impacts/commercial potential of this project will be a multi-spectral imager that will augment conventional SWIR imaging capability (low light level identification, imaging of near-infrared lasers, imaging through glass and atmospheric obscurants) by adding MWIR thermal detection capability. The use of a single focal plane array will drastically reduce cost, system size, and weight and will consume less power compared to fused imaging systems with dedicated sensors for each wavelength band. The imager developed for this project would require only modest cooling (~250K) using solid-state thermoelectric coolers reducing size weight and power of the imager enabling man-portable applications. Along with these improvements, the reduction in cost enables many commercial applications such as perimeter security, law enforcement, border and homeland security, and fire fighting. In other commercial markets, applications include high-resolution molecular spectroscopy, trace gas monitoring, air pollution analysis, wind shear measurement, non-invasive and medical diagnostics. Military applications include target identification and detection, laser designation detection, passive and active night vision, infrared thermal sensors, long stand-off reconnaissance and surveillance from UAVs and airships, helmet mounted night vision systems and remote sensing.
“该奖项是根据2009年美国复苏和再投资法案(公法111-5)资助的。“这个小型企业创新研究(SBIR)第一阶段项目旨在开发一种新型的光电日/夜视传感器,用于便携式监视应用。所提出的固态成像器包括具有吸收器的单片焦平面阵列,该吸收器可以检测中波红外(即,热)和SWIR辐射。这一概念将需要开发在InP衬底上生长的具有低暗电流的InGaAs/GaAsSb量子威尔斯超晶格结构的II型半导体吸收体材料。该器件的处理将使用该公司成熟的基于InGaAs/InP的光电二极管阵列技术平台。该项目的更广泛影响/商业潜力将是一种多光谱成像仪,它将通过增加中波红外热探测能力来增强传统短波红外成像能力(微光识别、近红外激光成像、通过玻璃和大气遮蔽物成像)。使用单个焦平面阵列将大大降低成本、系统尺寸和重量,并且与具有用于每个波长带的专用传感器的融合成像系统相比,将消耗更少的功率。为该项目开发的成像仪将只需要适度的冷却(~ 250 K),使用固态热电冷却器,减少成像仪的尺寸、重量和功率,使其能够用于便携式应用。沿着这些改进,成本的降低使得许多商业应用成为可能,例如周边安全、执法、边境和国土安全以及消防。在其他商业市场,应用包括高分辨率分子光谱学、痕量气体监测、空气污染分析、风切变测量、非侵入性和医疗诊断。军事应用包括目标识别和探测、激光指示探测、被动和主动夜视、红外热传感器、无人机和飞艇的远距离侦察和监视、头盔夜视系统和遥感。

项目成果

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