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光电成像器件的调制传递函数(MTF)表征了器件对不同空间频率目标的对比度传递特性，可以全面而客观地评价其成像性能。随着器件的发展，采用MTF来评价器件受到越来越多的重视。本文结合自主研制的短波红外InGaAs焦平面器件MTF的测试需求，对器件MTF的测试技术进行了深入研究，研制了基于扫描狭缝法和扫描双刀口法的高精度红外焦平面MTF测试系统。
论文的主要研究内容及创新点如下:
(1)针对短波红外InGaAs焦平面MTF的测试需求，设计了一种全反射式Offner光学系统，由两块共轴的球面反射镜构成，1∶1成像，F数为4。在焦平面工作波长1.7μm下对光学系统进行优化，设计结果表明，在8mm×30mm的宽视场内任意一点，空间频率20lp/mm处，光学系统的MTF在1.7μm达到0.82，接近衍射限。激光干涉仪测试结果表明，系统的波前差均方根值在0.6328μm约为1/20λ，20lp/mm处MTF在0.6328μm达到0.93。将测试得到的波前差数据代入Code V中计算，结果表明波长1.7μm下系统在8mm×30mm的视场内任一点，20lp/mm处的MTF实际值高于0.8，满足设计要求。以Offner光学系统为基础，在国内首次研制成功短波红外焦平面MTF的专用测试设备，可以满足不同规格器件的测试需求。
(2)研究了扫描狭缝法测试大光敏元器件MTF的硬件设计和数据处理方法。基于该方法对航天遥感工程用8元线列InGaAs焦平面器件(标称光敏元尺寸为100μm×100μm)进行了测试，测试的不重复性小于2％，测试不确定度在10lp/mm范围内小于4.6％。误差分析发现，测试误差的主要来源是数据拟合过程中高斯拟合参数的误差，包含了器件输出电压误差和拟合算法本身误差的综合贡献。
(3)研究了扫描双刀口法测试小光敏元器件的MTF的硬件设计和数据处理方法。基于该方法完成了对航天遥感工程用800×2线列InGaAs器件（标称光敏元尺寸为25μm×25μm）的MTF测试。在此基础上，研究了平面结和台面结两种类型器件的MTF特性。
(4)研究了红外焦平面器件MTF的理论模型，指出焦平面MTF主要由积分MTF、采样MTF和扩散MTF三部分组成，扫描狭缝/刀口法测得的MTF是积分MTF与扩散MTF的乘积。分析了器件的串音与MTF间的关系，发现在Nyquist频率处串音影响下的MTF与无串音时的MTF存在一最大差值，且该差值与串音成正比例关系。据此得出了从实测MTF曲线计算串音的一种新方法，由该方法计算的某8元线列InGaAs器件的串音值为5.9％，与实验测得的串音值3％～3.5％接近。