一、前言
自五十年代末苏联发射世界上第一颗人造地球卫星以来，世界各先进国家都争相发展太空飞行技术，到二十世纪末期，已发射空间飞行器5000余颗。其中，70%是在和平利用空间的民用技术招牌下进行开发的，纯军事应用占近1/3。但是由于民用中有相当大的比例为军民两用型，如有名的法国“斯波特”（sopt）卫星和美国的地球观察卫星（eo-1），陆地卫星（landsat）和“快鸟” （quickbird）等，所以，事实上军用航天器估计要占多达2/3的比例。空间技术已成为象征着强国的标志，并充满着火药味。在军事目的应用的强烈牵引和各国军界雄厚资金的资助驱动下，全球空间技术的发展成了二十一世纪令人极为瞩目的目标。
随着八十年代和九十年代光电子技术的飞速发展，使固体可见光图像传感器和红外焦平面阵列热摄像图像传感器技术不断地突破技术难关，发展成熟，迅速地用作空间技术的各种星载光电子图像传感器，航天敏感器技术发展到了一个新的阶段，对空间技术的发展产生了深远的影响。本文主要评述固体光电子图像传感器技术发展的现状和趋势，以及在航天星载方面的应用。
二、固体光图像传感器的器件技术的发展现状与趋势
1、固体光摄像器件—理想的星载光图像传感器
固体光电子图像传感器技术包括可见光硅图像传感器和短波、中波和长波红外焦平面阵列技术。由于图像传感器器件的不断发展，目前的固体图像传感器从可见光和近红外波段的ccd器件发展到了短波、中波和长波红外焦平面阵列。与星载反束光导摄像管相比起来，由于固体图像传感器具有一系列优点，非常适用于用作空间星载图像传感器，如：
（1）体积小，重量轻；
（2）无图像扭曲；
（3）光响应工作波段宽，可见光硅ccd和cmos图像传感器的光谱响应可从紫外区延伸到红外区，而红外焦平面的光谱响应波段覆盖了从1mm～14mm和远红外更宽的电磁波谱区；
（4）高分辨率，可在焦平面上集成数十万、百万乃至千万像元的大格式阵列、实现大视场空间传感器；
（5）同焦平面信号处理，像ccd、cmos和各种红外焦平面阵列器件，由于微型加工技术的发展，可采用混合式或单片集成方式把焦平面上光电转换的焦平面探测器阵列与信号处理电路集成微小的集成电路块，实现同焦平面信号处理；
（6）采用电子自扫描或凝视工作模式工作，简化和完全取消机械扫描，实现系统小型化和微型化；
（7）低功耗工作，数伏电压下即可工作；
（8）低成本；
（9）可靠性高。
总之，小型化的小体积、轻重量、低功耗、低价格和高性能、高可靠性的固体空间光图像传感器为空间系统的设计和应用提供了极大的灵活性。
2、可见光固体图像传感器
可见光固体图像传感器已使成像技术实现了小型、低功耗、低成本和便携式应用、使成像系统技术了发生了革命性的变化。尽管迄今为止已发展了多种固体摄像器件，然而ccd器件和已在快速发展的cmos图像传感器却占据了整个该领域的95%的份额，cmos是继ccd之后的后起之秀。
（1）图像传感器件
ccd图像传感器件技术已发展了三十多年，早已是成熟和普及应用到各种军用和民用系统的器件，在红外焦平典型面阵列技术实用化之前很长一段时间极受军用重视，目前仍在可见光波段广泛采用。
①像元集成度：摄像阵列像元的多少是摄像系统分辨率性能的关键性因素，目前的ccd器件已可根据系统应用目的要求同芯片集成或多芯片拼接，或多器件组合成任意像素数的器件。
· 线阵：常用单芯片像元集成度为512、1024、2048、4096、5000、7450和8000等；多芯片像元集成是用二个或多个单线阵芯片组合起来形成数万像元的特长线阵列，常用作星载或机载多光谱传感器；
· 时间延迟与积分(tdi)阵列：常用的单芯片是2048×96、2048×144和4096×96的阵列；多芯片是用多个单芯片拼合起来，常用作星载或机载推帚式扫描传感器，加拿大的dlsa公司制作的这种传感器在全球很有名；
· 面阵列：大格式阵列像元集成度为1024×1024、2048×2048、4096×4096 少数如科学研究和天文应用方面阵列达7000×9000、8192×8192和9126×9126元，最大的9126×9126元阵列是美国farchild imaging公司研制的；
②像元尺寸：ccd的像元尺寸不能太小，过小将影响曝光性能，目前的大格式阵列像元尺寸已小达7.0mm×7.0µm；
③灵敏度，通常为几个lux~lux-1，加上增强器处于微光工作模式时为lux-3；采取冷却时为lux-5~lux-7；
④分辨率：大型阵列通常的电视分辨线为＞1000×1000tv线，根据系统要求可更高，光学尺寸通常为2/3、1/2、1/3、1/4in.，目前最小已做到1/7in.。
（2）cmos图像传感器件
由于cmos图像传感器件与ccd相比功耗更低，可实现极高帧速工作和低成本化，.成本仅为ccd的1/4，因而发展极快，可能最终在某些领域取代ccd。
① 像元集成度：由于器件技术的进展
