[发明专利]一种光介电材料的光介电响应测试仪及测试方法

说明书

本发明公开了一种光介电材料的光介电响应测试仪及测试方法，所述测试仪包括计算机和可变波长光源、可多向平移的样品台、遮光板、LCR表，遮光板固定在旋转轴上，旋转轴带动遮光板旋转，遮光板上分布有透光部位与遮光部位，遮光板的透光部位布置有滤光片，样品台平移控制器、遮光板旋转轴控制器、可变波长光源和LCR表统一受计算机控制。本发明不仅能测试单光源下的不同测试频率的光介电响应，还可以测试不同波长以及不同光强下的光介电响应，同时可以利用遮光板实现开关特性的测试，是一套完备的光介电测试系统，它包含了不同光波长，不同光强度，不同信号频率等多种变化因素，节约了测试时间，降低了测试的劳动强度。

技术领域

本发明涉及材料性能测试领域，具体涉及一种光介电材料的光介电响应测试仪及测试方法。

背景技术

光介电材料是具有光介电效应的一种材料，光介电效应是一个物理效应，是指材料在光激发下的响应引起的介电常数的变化，其一般用介电可调率n来表示，光介电材料对于开发非接触式光电耦合器件提供了实现途径，为新型光电器件的设计提供了技术支持。

目前，对光介电的研究甚少，缺乏配套的测试设备，依靠简单组装的测试存在手动进行光源的更换，测量过程花费大量时间和人力；无法保证每次测试的光源与样品位置处于同一位置，对测试结果的准确性具有一定的影响，而且能够测试的性能也比较单一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种准确测量光介电材料的光介电响应(介电可调率和开关响应)参数的测试仪以及相应的测试方法，该测试仪可以测量光介电材料在不同光波长、不同光强度下和不同测试信号频率时的介电响应以及开关特性，能够节约测试时间和降低测试的劳动强度。

光介电响应测试仪的技术方案：

测试仪包括计算机和可变波长光源、可多向平移的样品台、遮光板、LCR表，遮光板的平面中心固定有垂直于遮光板平面的旋转轴，旋转轴带动遮光板旋转，遮光板上分布有透光部位与遮光部位，遮光板的透光部位布置有滤光片，样品台平移控制器、遮光板旋转轴控制器、可变波长光源和LCR表都连接到计算机上，计算机运行的专业软件可以采用现有控制软件，也可以专门定制。

运用上述测试仪测试介电材料的光介电响应的步骤：

(1)将测试样品固定于样品台上，将样品的两电极与LCR表连通。

(2)利用LCR表测试样品的电容与损耗，即C_p数据。

(3)利用计算机控制，切换氘灯、卤钨灯与滤光片以及它们的结合，控制进入样品台的光源波长以及光源强度，分别测试样品在不同波长以及不同强度光源下的C_p数据，以及改变测试信号频率测试其C_p数据。

(4)根据测得的C_p数据，采用公式和处理得到介电可调率n，其中d为样品的厚度，S为电极的面积，ε₁为光照后的介电常数，ε₀为光照前的介电常数。

(5)采用同种类型的滤光片，并控制遮光板以一定的速率旋转，测出样品在有无光照时产生的介电性能差异，得到光介电材料的开关响应参数。

附图说明

图1a、1b是本发明实施例的装置示意图；

图2描述了本发明实施例记录下的不同光波长下的光介电响应；

图3描述了本发明实施例记录下的不同光强度下的光介电响应；

图4描述了本发明实施例记录下的不同测试信号频率下的光介电响应；

图5描述了本发明实施例记录下的开关光源的光介电响应；

图1a中：1.可变光源；2.遮光板；3.样品台；4.LCR表；5.测试样品；6.计算机系统。