[发明专利]光电探测器前置放大器电路频响参数测试系统和测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电检测技术，具体是指一种光电探测器前置放大器电路频响参数测试系统及测试方法，它用于各种光探测器前置放大器电路的频率响应测试。

背景技术

各种类型光电探测器前置放大器的频率响应特征直接决定了系统对不同频谱光电信号的实际响应，显著影响着系统对被测目标的真实反映能力，比如在傅里叶变换红外光谱仪中，要求光探测器前置放大器的频率响应在干涉信号频带范围内尽量平坦，否则反演后的光谱图就畸变，与被测目标的实际光谱特征产生偏差。因此在光电探测器前置放大器设计过程中，对其频率响应特征的测试是非常重要的一个环节。通常的测试方法是脱离光探测器，单纯利用精密的电子学仪器从电路传输特性上对前置放大器的频响进行测试，由于实际测量的电信号不是光探测器自身提供的，测试结果往往不能真实反映整体电路的实际情况。

发明内容

本发明的目的是要建立一种光电探测器前置放大器电路频响参数测试系统及测试方法，它利用光探测器自身输出的光电信号作为信号源，利用光学检测的基本方法，以实际不同频率的光电信号为测量对象，真实测量得到了各个频率条件下的前置放大器电路的光强响应。

如图1所示，其特征在于：它包括可外部调制型光源1、锁相放大器2、信号发生器3、数据采集器4、计算机5。信号发生器3产生的不同频率的正弦电信号一分为二，一路电信号进入锁相放大器2的参考通道，另一路电信号对可外部调制型光源1进行光强调制，待测光电探测器及其前置放大器电路响应可外部调制型光源1的光强变化并产生相应的光电信号后输入到锁相放大器2的信号通道，锁相放大器2进行一次谐波检测，检测结果被数据采集器4采集，采集的数据由计算机显示和处理。

本发明的光电探测器前置放大器电路频响参数测试方法包括下列步骤：

A.信号发生器3产生的正弦电信号一分为二，一路电信号进入锁相放大器2的参考通道，另一路电信号对可外部调制型光源1进行强度调制，调制过程中保持交变光强的幅值不变；

B.待测光电探测器及其前置放大器电路响应可外部调制型光源1的光强变化并产生相应的光电信号后输入到锁相放大器2的信号通道；

C.锁相放大器2对进入信号通道的光电信号进行一次谐波检测，检测结果被数据采集器4采集，通过计算机接口由计算机处理和显示；

D.在一定频率范围内改变信号发生器3输出的正弦调制信号的频率，锁相放大器2输出相应频率的信号通道的一次谐波信号，也就是待测探测器对应于该频率的光强响应；利用简单的计算机程序就可以描绘出待测探测器放大器电路的频响曲线。

本发明的优点是：利用光探测器自身输出的光电信号作为信号源，利用光学检测的基本方法，以实际不同频率的光电信号为测量对象，真实测量得到了各个频率条件下的前置放大器电路的光强响应。

附图说明

图1为本发明的光电探测器前置放大器电路频响参数测试系统结构示意图；

其中：

1——可外部调制型光源；

2——锁相放大器；

3——信号发生器；

4——数据采集器；

5——计算机；

6——待测光探测器。

具体实施方式

下面根据图1给出本发明一个较好实施例。

用于光电探测器前置放大器电路频响参数测试的系统包括如下几个部分：

1)可外部调制型光源1

可外部调制型光源接收来自于信号发生器的正弦信号的调制，产生正弦交变的光强。选用日本NEL公司的激光二极管，波长1550nm，控制器选用美国ILX Lightwave公司的LDC-3724B型产品。

2)锁相放大器2

锁相放大器对正弦调制的光电信号进行一次谐波检测。选用AMETEKADVANCED MEASUREMENT TECHNOLOGY公司的5105型锁相放大器模块。

3)信号发生器3

信号发生器产生各种频率的正弦信号。选用美国Tektonix公司的AFG3252型信号发生器。

4)数据采集器4

数据采集器负责采集锁相放大器输出的一次谐波信号。选用adlink公司的DAQ2005型数据采集卡。

5)计算机5

计算机把采集到的各种频率对应的一次谐波信号进行处理和显示，给出待测探测器前置放大器的频响特征，选用普通计算机。