CMOS图像传感器在APT系统中的应用技术研究

论文摘要

在激光通信中,光束的自动搜索、瞄准、跟踪,即APT(Acquisition ,Pointing and Tacking)是一项非常关键、非常重要的技术。在光通信APT技术中,位置误差信号的提取是非常关键的一环,相应地探测器件的选择就显得至关重要。目前在APT系统中所应用的光电传感器大多是CCD图像传感器。而CMOS图像传感器相对于CCD器件的最大优势是高集成度和低功耗,目前CMOS图像传感器技术正朝着高灵敏度、高分辨率、高动态范围的方向发展,具有众多优点的CMOS图像传感器必将成为CCD的替代者。因此,采用CMOS图像传感器作为APT系统的跟踪探测器将对提高APT系统的瞄准精度、实时性、集成度和系统的性价比等方面具有重大意义。本文论证了CMOS图像传感器作为激光通信APT系统中自动跟瞄探测器的可行性,并通过亚像元细分技术试验对CMOS图像传感器在APT系统中的精度提高等方面进行了分析和研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 APT 系统概述
• 1.3 APT 中的跟踪探测器及应用现状
• 1.4 论文的研究意义和研究内容
• 第二章 CMOS 图像传感器发展现状、工作原理及特性
• 2.1 CMOS 图像传感器发展现状
• 2.2 CMOS 图像传感器组成、工作原理及像元结构
• 2.3 CMOS 图像传感器的性能指标
• 2.4 CMOS 图像传感器与CCD 图像传感器的性能比较
• 第三章 APT 系统的组成及性能指标分析
• 3.1 光通信中捕获、瞄准和跟踪（APT）系统的构成
• 3.1.1 APT 系统光学部分组成
• 3.1.2 捕获及跟踪探测器
• 3.1.3 信号处理部分
• 3.1.4 控制系统
• 3.2 APT 系统的技术指标要求
• 3.2.1 APT 系统的主要参数
• 第四章 APT 系统的关键技术分析
• 4.1 APT 系统的跟踪精度分析
• 4.2 跟踪目标特性
• 4.3 激光探测能力分析
• 4.4 CMOS 图像传感器在APT 系统中应用可行性分析
• 4.4.1 CMOS 图像传感器说明
• 4.4.2 探测灵敏度与光谱响应分析
• 第五章 实验及结果分析
• 5.1 亚像元细分技术
• 5.2 CMOS 图像传感器亚像元细分精度实验
• 结论
• 致谢
• 参考文献