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谱成像探测是一种结合了图像获取技术以及光学滤波技术的高性能图像信息获取手段。基于谱图像信息,既能得到目标的常规图像,又能获得目标的结构和材质特征。近些年来,谱成像探测技术在军事和民用领域显示出广阔的应用前景和巨大的商业价值,受到广泛关注和重视。本文开展了芯片级电调红外谱成像探测方法和关键技术研究,设计和制作了基于液晶(Liquid crystal,LC)法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)多波束干涉的电调中长波红外滤波芯片。该谱芯片(LC-FP)可直接置于成像光路中或与光敏阵列集成,执行基于图像信息处理或先验知识干预下的电调红外成像波谱的成像探测操作。所发展的LC-FP芯片具有尺寸小、轻质、功耗低、结构稳定性高、环境适应能力强、填充系数或光能利用率高、成本低、谱响应灵活等特点。本论文主要工作和创新点如下:分别构建了基于硒化锌纳米铝膜电极、以及硅纳米金膜电极的红外中长波电调LC-FP芯片架构;利用向列液晶材料的连续弹性体理论以及有限差分算法,仿真了多电压信号条件下的向列液晶分子的偏转特征,计算了层化液晶材料的等效折射率及其空间分布属性;利用传输矩阵算法模拟了所构建的LC-FP架构在中长波红外波段的谱透射特性;通过结构和参数优化,确定了膜系配置以及液晶微腔结构尺寸等关键性参数。综合所匹配的红外成像光敏阵列特征及有效封装要求,规划了芯片形貌结构指标,基于标准微电子工艺完成了谱单片以及可区块化(4×4)谱寻址的LC-FP芯片架构的设计、制作、测评及封装。通过比较和分析所开展的宽谱域红外干涉滤波测试结果,引入经验工艺参数α和β,对多种LC-FP芯片的工艺流程进行了优化和再设计;基于所发展的谱单片和谱寻址LC-FP芯片,针对典型目标开展了电调红外成像波谱的谱成像探测测试,比较和分析了谱图像特征并规划了技术的进一步发展路线图。