A system and method for focusing infrared detectors operable at cryogenic
temperatures. The invention includes a sensor (10) for detecting
electromagnetic energy comprising a first detector (14) operable over a
first temperature range and a predetermined number of auxiliary detectors
(12) operable over a second temperature range, wherein the auxiliary
detectors (12) are adjacent to and in the same optical plane as the first
detector (14). In the illustrative embodiment, the energy is infrared or
visible light, the first temperature range is a range of cryogenic
temperatures, and the second temperature range is a range of ambient
temperatures. The first detector (14) is a focal plane array and the
auxiliary detectors (12) are uncooled detector arrays. In the preferred
embodiment, the focal plane array (14) and the uncooled detectors (12) are
disposed on a common substrate. In accordance with the teachings of the
present invention, the novel sensor (10) can be used to focus an optical
system at cryogenic temperatures. The inventive method includes
illuminating energy onto the sensor (10) through the optical system at
ambient temperatures and then adjusting the position of the sensor (10)
until maximum illumination is received by the auxiliary detectors (12).
This determines the location of the focal plane of the system at ambient
temperatures. The location of the focal plane at cryogenic temperatures
can then be calculated using the location of the focal plane at ambient
and a model of the thermal characteristics of the system.
Un système et une méthode pour focaliser les détecteurs infrarouges fonctionnels aux températures cryogéniques. L'invention inclut une sonde (10) pour détecter l'énergie électromagnétique comporter un premier détecteur (14) fonctionnel au-dessus d'une première température ambiante et d'un nombre prédéterminé de détecteurs auxiliaires (12) fonctionnels sur une deuxième température ambiante, où les détecteurs auxiliaires (12) sont à côté et dans du même avion optique que le premier détecteur (14). Dans l'incorporation d'illustration, l'énergie est la lumière infrarouge ou visible, la première température ambiante est une gamme des températures cryogéniques, et la deuxième température ambiante est une gamme des températures ambiantes. Le premier détecteur (14) est une rangée plate focale et les détecteurs auxiliaires (12) sont des rangées non refroidies de détecteur. Dans le mode de réalisation préféré, la rangée plate focale (14) et les détecteurs non refroidis (12) sont disposés sur un substrat commun. Selon les enseignements de la présente invention, la sonde de roman (10) peut être utilisée pour focaliser un système optique aux températures cryogéniques. La méthode inventive inclut l'énergie d'éclairage sur la sonde (10) par le système optique aux températures ambiantes et puis à ajuster la position de la sonde (10) jusqu'à ce que l'illumination maximum soit reçue par les détecteurs auxiliaires (12). Ceci détermine l'endroit du plan focal du système aux températures ambiantes. L'endroit de l'avion focal aux températures cryogéniques peut alors être calculé en utilisant l'endroit de l'avion focal à ambiant et un modèle des caractéristiques thermiques du système.
