[发明专利]一种CCD器件量子效率校准装置及校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种CCD器件量子效率校准装置，还涉及一种CCD器件量子效率校准方法。

背景技术

目前，对于CCD器件量子效率的校准还没有相关的装置，现有的方法主要为先采用单点光对CCD器件量子效率的测试，然后再通过相对光谱响应测试系统，测量CCD器件的光对光谱响应曲线，通过测得的CCD器件单点量子效率和CCD器件的相对光谱响应计算出CCD器件的整个波段的CCD器件量子效率。这种方法一般需要两套系统才可以完成对CCD器件量子效率的测试，而且成本高、效率低、也比较耗时间。

发明内容

本发明提出一种CCD器件量子效率校准装置及校准方法，解决了现有技术中需要两套系统才可以完成对CCD器件量子效率的测试，而且成本高、效率低、耗时间的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种CCD器件量子效率校准装置，包括：光源、单色仪、积分球、监测探测器、光纤光谱仪、数据采集系统、精密位移台、CCD器件驱动电路和控制系统；所述光源和单色仪的数量分别为四套，单色仪输出口经过光收集器聚焦放大后汇聚到光纤束中，通过对称的四个方向注入到所述积分球中；所述光纤光谱仪通过光收集器在积分球输出口获得输出光的波长；所述精密位移台调整被测CCD器件光敏面平行处于所述积分球的出光孔中心处；所述数据采集系统采集一帧或多帧被测CCD器件输出信号，扣除死像元或过热像元，计算所有有效像元输出信号的平均值作为CCD器件输出信号；所述监测探测器在积分球输出口获得积分球的光功率分布；所述控制系统按一定的步进改变单色仪输出波长，测试出下一波长点的CCD器件量子效率，以波长为横坐标，量子效率为纵坐标，绘制出被测CCD器件量子效率随波长的变化曲线。

可选地，所述光源为500W的氙灯。

可选地，所述积分球直径为50cm，输出口直径12cm。

可选地，所述光纤束为大芯径光纤束。

本发明还提供了一种CCD器件量子效率校准方法，适用于上述的CCD器件量子效率校准装置，包括以下步骤：采用四套单色光源和四套单色仪输出单色光，经过光收集器聚焦放大后汇聚到光纤束，从对称的四个方向注入到积分球中；光纤光谱仪通过光收集器在积分球输出口获得输出光的波长；精密位移台调整被测CCD器件光敏面平行处于所述积分球的出光孔中心处；数据采集系统采集一帧或多帧被测CCD器件输出信号，扣除死像元或过热像元，计算所有有效像元输出信号的平均值作为CCD器件输出信号；所述监测探测器在积分球输出口获得积分球的光功率分布；所述控制系统按一定的步进改变单色仪输出波长，测试出下一波长点的CCD器件量子效率，以波长为横坐标，量子效率为纵坐标，绘制出被测CCD器件量子效率随波长的变化曲线。

本发明的有益效果是：可以提供单色、大面积、高均匀性源，可以校准CCD器件量子效率，为CCD器件使用者和生产者提供高精度测量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种CCD器件量子效率校准装置的结构示意图；

图2为图1中光源的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的CCD器件量子效率校准装置包括：光源10、单色仪20、积分球30、监测探测器40、光纤光谱仪50、数据采集系统60、精密位移台71、CCD器件驱动电路80和控制系统90。为消除杂散光对CCD器件量子效率测量结果的影响，将CCD器件72置于光屏蔽箱70中。

光源10采用500W的氙灯，积分球30直径为50cm，输出口直径12cm。光源10和单色仪20分别采用四套组成，单色仪20输出口经过聚焦放大后汇聚到光纤束中，从对称的四个方向注入到积分球30中，这样就避免了积分球30输出光较弱以及不均匀的影响，而且通过光纤光谱仪50通过光收集器51连续检测积分球30输出口的波长变化，这样就会减少积分球输出口波长不准确带入的不确定性。