[发明专利]一种用于天文观测的近红外探测器性能测试方法

权利要求书

1.一种用于天文观测的近红外探测器性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：红外探测器的总噪声N_total²主要分为与信号大小有关的散粒噪声N_shot²(包括入射光电子、暗流电子)和与读出信号强度无关的读出噪声N_read²(包括读出电路和量化噪声等)，如公式(1)所示

N_total²＝N_read²+N_shot² (1)

入射光电子和暗电流电子都服从泊松分布，两者引起的散粒噪声N_shot是累计的电子数ne的平方根，即

N_shot²＝n_e＝I_adu*K*t (2)

其中，I_adu是采用读数表示的电流(ADU/s)包含入射信号和暗电流，t为积分时间；

S2：根据增益定义，总噪声和读出噪声(电子数)可以用噪声读数和增益表示为：

N_total＝ADU_total*K N_read＝ADU_read*K (3)

因此，也得：

(ADU_total*K)²＝(ADU_read*K)²+(I_adu*K)*t (4)

变形后得到：

S3：在入射辐射功率不变下，I_adu不变；此时，探测器输出信号(ADU读数)与积分时间t成正比，利用公式(6)经过线性拟合后即得到I_adu；

ADU＝I_adu*t+N (6)

S4：利用公式(5)，总噪声(读数)方差ADU_total²与积分时间t线性拟合后，通过斜率和截距可得到增益K和读出噪声(读数)方差ADU_read²以及读出噪声(电子数)N_read；

S5：将入射辐射关闭，再利用公式(6)进行拟合得到I_ADU就是暗电流(ADU/s)I_暗ADU，进一步利用增益得到暗电流e^-/s。

2.根据权利要求1所述一种用于天文观测的近红外探测器性能测试方法，其特征在于，所述近红外探测器为NIRvana-LN红外探测器。

3.根据权利要求2所述一种用于天文观测的近红外探测器性能测试方法，其特征在于，所述NIRvana-LN红外探测器在测试时黑体温度设置为-25℃，试验箱环境温度设置为-30℃，探测器加装液氮制冷到83K并稳定后打开相机开始曝光；根据公式(6)得到I_adu；根据公式(5)得到增益K和读出噪声方差ADU_read²；将黑体设置为-25℃，实验箱环境温度为-30℃，根据公式(6)拟合曲线后可以得到I_暗adu。