[发明专利]光电探测器线性区间及其面响应特性测量装置

说明书

技术领域

本发明属于探测器特性参数测量检测装置，特别是用于光电探测器直线度和面响应均匀性的测量。

背景技术

随着红外探测技术的发展应用，出现了一系列性能优良的红外探测器，如何提高测量精度和客观地评价其技术性能，为实际应用提供可靠的计量保证，已越来越受到人们的重视。线性度是光电探测器性能的一个重要表征量，线性度测量是计量学研究的基本问题之一。多数传感器和测量系统都存在线性问题,一般情况下对一个传感器或测量仪器的定标只可能是在有限点进行,对于定标点以外的其他区域只能靠传感器和测量仪器的线性度来推算,所以红外探测器光谱响应度的均匀性及直线性一直被认为是评价红外探测器性能的关键技术指标，线性度的测量精度有着重要的现实意义。但是实际中厂家都没有提供大面积探测器面响应均匀性，同时由于探测器参数差异很大，市场上也很难找到合适的光电探测器直线度测量仪器，所以需要一种精度高、响应范围大的测量探测器直线度和面响应均匀性的装置，对各种光电探测器的特性参数进行测量。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有的技术问题和不足，提供一种光电探测器直线度和面响应均匀性的测量装置和测量方法，该装置应能够实现对光电探测器直线度和面响应均匀性的精确测量，能够实现光功率在0.06nw～0.6mw的动态范围内的测量，并且具有运行稳定、抗干扰能力强、重复测量精度高的特点。

本发明解决的技术方案如下：

一种光电探测器线性区间及其面响应特性测量装置，特征在于其构成包括：光源、第一光阑、光功率稳定器、光功率衰减器、第二光阑、分光棱镜、第一光开关、第二光开关、第一反射镜、第二反射镜、积分球、待测光电探测器、电信号放大器、数据采集卡、计算机和恒温箱，上述元器件的位置关系如下：

所述的光源、第一光阑、光功率稳定器、光功率衰减器、第二光阑、分光棱镜、第一光开关、第二光开关、第一反射镜、第二反射镜、积分球、待测光电探测器和电信号放大器均置于所述的恒温箱内，沿所述的光源出射的单模线偏振光方向，依次是所述的第一光阑、光功率稳定器、光光功率衰减器、第二光阑和分光棱镜，入射光经过所述的分光棱镜分为透射光和反射光，所述的透射光依次经第一光开关、第一反射镜进入积分球的第一入口，所述反射光依次经过所述的第二光开关、第二反射镜进入积分球的第二入口，光束从积分球的出口入射到待测光电探测器，所述待测光电探测器输出端经所述的电信号放大器、数据采集卡和所述的计算机的输入端相连，所述的待测光电探测器放置在二维可调机械移动平台上，所述的计算机的输出端与所述的二维可调机械移动平台的控制端相连，所述的分光棱镜为具有一定透反比的棱镜，从分光棱镜经第一光开关、第一反射镜到积分球的光程与从分光棱镜经第二光开关、第二反射镜到积分球的光程相等。

所述的积分球出口包含一个可变光阑。

所述的待测光电探测器感光面紧贴所述的积分球的出口。

所述测量光功率调节是通过光源（功率可调激光器）和光功率衰减器共同作用来实现的。

本发明的优点在于：

1、采用高精度光功率稳定器，不确定度<0.02%，可以保证光源输出稳定。

2、采用双光路法，进一步降低了光源抖动对系统的影响，使用封闭恒温箱减小温度和杂散光的影响，因此装置抗干扰能力强，可以稳定运行。

3、采用积分球，这样到达待测光电探测器的光束具有极高的均匀性，避免了在激光直射下因光束不均匀引起的误差，另外积分球出口大小可调，可以测量在不同光斑尺寸下探测器的性能。

4、采用电信号放大装置，放大探测器信号，可以在引入很小误差下极大地提高测量范围。

附图说明

图1是本发明光电探测器线性区间及其面响应特性测量装置的光路示意图

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

请参阅图1，图1是本发明光电探测器线性区间及其面响应特性测量装置的光路示意图，由图可见，本发明光电探测器线性区间及其面响应特性测量装置，构成包括：光源1、第一光阑2、光功率稳定器3、光功率衰减器4、第二光阑5、分光棱镜6、第一光开关7、第二光开关8、第一反射镜9、第二反射镜10、积分球11、待测光电探测器12、电信号放大器13、数据采集卡14、计算机15和恒温箱16，上述元器件的位置关系如下：