西北大学工程学院的Manijeh Razeghi等人开发的一种新方法能极大地减少由于双波段长波长光电探测器之间存在频谱交叉而造成的一种图像失真。

这项工作为新一代的高光谱-对比度红外成像设备打开了大门，这些设备将在医学、国防与安全、行星科学和艺术保护等领域得到较为广泛的应用。

“双频光电探测器在红外成像中提供了许多优势，包括更高质量的图像和用于图像处理算法的更多可用数据，”麦考米克工程学院(McCormick School of Engineering)电子与计算机工程教授沃尔特·p·墨菲(Walter P. Murphy)说。“然而，这两种通道之间的频谱交叉干扰会限制性能，导致频谱对比度较差，并阻碍红外相机技术发挥其真正的潜力。”

最新发表的一篇论文就概述了她的这项研究工作，题为“抑制双波段长波长红外光电探测器中的光谱串扰与单片集成气隙的分布式布拉格反射器”，最近发表在《IEEE量子电子学IEEE Journal of Quantum Electronics》杂志上。

上图所示为扫描电子显微镜拍摄的夹在两个通道间的空气间隙的图像。

双波段成像允许通过单个红外摄像机在多波长通道中看到物体。例如，在夜视摄像头中使用双波段检测可以帮助佩戴者更好地区分移动目标和背景中的物体。

光谱串扰是当来自一个波长通道的一部分光被第二个通道吸收时发生的一种畸变。随着探测波长的延长，问题变得更加严重。

为了抑制这种情况，Razeghi和她的量子设备中心团队开发了一个新版本的分布式布拉格反射器(DBR)，利用一种高折射的分层材料，放置在分离两个波长的通道之间实现。

尽管分布式布拉格反射器已经被广泛用作反射目标波长的滤光片，但Razeghi的团队是第一个对结构进行调整，在II型锑超晶格光电探测器(一种研究人员先前研究过的夜视摄像机的重要元件)中分割两个通道的团队。

为了测试他们的设计，研究小组比较了两个长波长红外光电探测器在有空气间隙的分布式布拉格反射器和没有空气间隙的分布式布拉格反射器的情况下的量子效率水平。他们发现，当使用气隙分布式布拉格反射器时，显著的光谱抑制，量子效率水平低达10%。结果通过理论计算和数值模拟分别得到证实。

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