随着探测技术的不断发展,以往的单波段设备所探测到的信息和识别率不足以满足日益增长的应用需求,所以国内外的研究已经从传统的单一波段探测系统转变为双波段或者多波段的探测系统。在双波段探测器研究中,可见-红外双波段探测器能集成传统可见光探测器和红外探测器的优势,应用于各种场合,如夜视探测领域和生物医学领域。而像素级融合双波段探测器能获取的细节信息更加丰富,因此有必要对像素级融合可见-红外双波段探测器进行研究。本论文就以下几点对像素级融合双波段探测器像元模型进行了研究和分析:（1）像素级融合双波段探测器像元模型的设计本文根据实际设计需求,提出了中部开口型和桥腿收缩型两种像元模型,并对其主要性能如红外吸收、可见光吸收、热学响应等进行了理论分析。对所提出的两种像元模型进行了优劣分析。设计出了具有优异性能的像元模型:良好的力学结构、较高的红外吸收率（80%）、较高的量子效率（60%）、较短的热时间常数（8ms）和较短的电流响应时间（20ns）。完成了探测器的器件级设计。（2）像素级融合双波段探测器像元模型多物理场仿真为进一步研究所提出的中间开口型像元模型,本文基于COMSOL有限元仿真软件对其进行了光-热-电-力学多物理场仿真。为得到最优化的像素级融合双波段探测器像元模型,分析了不同结构参数如开口大小、微桥高度、热敏层厚度、偏置信号和应力值对像元模型的性能影响,完成了探测器的物理级设计。（3）探测器像元等效电路模型的研究根据所提中间开口型像素级融合双波段探测器像元模型,构建了像元等效电路模型,并采用电学仿真软件进行了仿真分析和研究。分析了电路模型中等效热导热容对输出性能的影响,并对比了等效电路模型的输出结果和有限元仿真的输出结果,验证了本文所提的等效电路模型。通过本电路模型的提出,为后续系统级设计奠定了基础。基于上述对像素级融合双波段探测器像元模型研究,本文建立了其物理模型和等效电路模型,并采用有限元仿真软件和电学仿真软件对模型进行了仿真和验证。完成了探测器系统的器件级设计、物理级设计和部分系统级设计。该建模及设计仿真对我国多波段探测器研究特别是可见-中远红外双波段探测器研究具有一定的研究价值。