[发明专利]一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置

权利要求书

1.一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置，其特征在于：包括衬底、光纤阵列和可见光吸收红外辐射层，其中：光纤阵列利用MEMS工艺在衬底上加工制作而成，由周期性分布的像素立柱矩阵构成，光纤阵列与衬底紧密结合，每个像素立柱顶端制作有可见光吸收红外辐射层；

所述的保证整个装置机械强度和散热的衬底为整个装置作支撑，其面积和厚度根据需要生成的红外动态场景的性能指标确定；其材料为透光材料或者不透光材料；

所述光纤阵列的像素立柱截面积根据红外动态场景的空间分辨率和像素占空比确定；其数量根据红外动态场景的空间分辨率确定；其间距根据红外动态场景的空间分辨率、像素占空比和温度分辨率确定；其高度根据红外动态场景的最高温度和帧频选定；光纤阵列与衬底结合部位的材料厚度大小根据像素立柱的高度和截面积确定；

需要生成的红外动态场景的最高温度越高，则光纤阵列材料的导热性需要越差，同时要求所选光纤阵列材料的MEMS工艺加工时的宽深比越大；需要生成的红外动态场景的帧频越高，则光纤阵列材料的导热性需要越好；

所述的可见光吸收红外辐射层吸收可见光图像能量和辐射红外图像；其面积与相应的像素立柱截面积一致；其材料具有很好的与光纤阵列材料的粘附性。

2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置，其特征在于：需要生成的红外图像的空间分辨率越高，所述衬底的面积越大；需要生成的红外图像的温度分辨率越高，所述衬底的厚度越大。

3.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置，其特征在于：需要生成的红外动态场景的背景温度要求低于室温20℃或者帧频大于50Hz，则衬底材料选用硅。

4.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置，其特征在于：需要生成的红外动态场景的空间分辨率越高，所述像素立柱的数量越多。

5.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置，其特征在于：需要生成的红外动态场景的空间分辨率越高或者像素占空比越小，所述像素立柱的截面积越小。 

6.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置，其特征在于：需要生成的红外动态场景的空间分辨率越高或者像素占空比越大或者温度分辨率越低，则所述像素立柱的间距越小。

7.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置，其特征在于：需要生成的红外动态场景的最高温度越高或者帧频越小，像素立柱的高度越大。

8.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置，其特征在于：所述像素立柱高度越高或者像素立柱截面积越小，光纤阵列与衬底结合部位的材料厚度越大。

9.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤阵列动态红外场景生成装置，其特征在于：在实际制作中选用聚酰亚胺作为光纤阵列的材料。