[發明專利]一種紫外焦平面陣列響應特性測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201510971032.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105628196A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 王洪超;應承平;劉紅元;霍明明;姜斌;孟凡剛;袁銀麟;戚濤;丁蕾;龐偉偉;閆靜;李建軍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所;中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 于正友

技術領域

本發明涉及測試技術領域，特別涉及一種紫外焦平面陣列響應特性測試裝 置，還涉及一種紫外焦平面陣列響應特性測試方法。

背景技術

當今的光電子技術，已經延伸到了波長在10nm-400nm的紫外光區域。與 此同時，紫外探測器及相關技術也得到了迅速的發展。在軍用和民用方面，紫外 探測技術都有很高的應用價值。軍事上，紫外探測技術可以應用于導彈制導、導 彈預警、紫外通信等領域；民用上，紫外探測技術可以應用于燃燒工程、紫外水 凈化處理中的紫外線測量、火焰探測等領域。

經過多年的發展，紫外探測器已經從單元探測器發展到了陣列型的焦平面陣 列(FPA)。可以預見，在當今和未來的信息獲取領域，紫外焦平面陣列將扮演越 來越重要的角色。紫外焦平面陣列的研制、生產、檢測和應用都離不開紫外焦平 面陣列特性參數的校準/測試。精確測量紫外焦平面陣列的各個特性參數，是準 確評價焦平面陣列器件性能的前提，為材料選取、工藝改進、數據補償、光學系 統設計、圖像處理提供指導，同時也是推斷紫外武器裝備效能的重要依據。因此， 紫外焦平面陣列器件性能參數校準/測試對于器件設計制造者、成像裝備系統設 計制造者以及器件使用者來說都具有非常重要的指導意義。

紫外焦平面陣列的響應特性是其最基本的參數之一，現有裝置采用氙燈或氘 燈作為光源，通過單色儀后產生單色光，直接照射到紫外焦平面陣列上進行噪聲、 響應率非均勻性、相對光譜響應等參數的測試。該方案把單色儀狹縫的輸出光近 似為均勻光，一方面光源的均勻性不夠高，造成測量結果精度低，會有較大的誤 差；同時氘燈光源本身光功率較弱，會給測試帶來一定的不便。

此外，還有采用平行光管的方案來獲取面陣均勻光源，但這種方案依然存在 均勻性不夠高的缺點，而且所用的裝置往往只能對特定的器件來進行測試。同時， 對于響應率等參數，目前尚未有對該參數的測試裝置。

綜上來看，目前尚沒有紫外焦平面陣列單色響應率參數的測試裝置，比較常 見的是非均勻性參數的測試，測試參數較為單一；而且現有裝置往往只是針對特 定響應波段、特定陣列規模的器件，適用性不強

發明內容

為解決上述現有技術的不足，本發明提出了一種紫外焦平面陣列響應特性測 試裝置及方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種紫外焦平面陣列響應特性測量裝置，包括：連續譜紫外積分球、單色LED 積分球、激光導入積分球、擴束鏡、標準探測器、二維平移臺、固定平臺、遮光 暗箱、光源、激光穩功率系統、散熱系統；

連續譜紫外積分球、單色LED積分球、激光導入積分球的輸出口通過遮光暗 箱的開孔連接到遮光暗箱上，其中，連續譜紫外積分球和遮光暗箱直接相連，單 色LED積分球、激光導入積分球經過擴束鏡之后和遮光暗箱相連；

遮光暗箱內放置二維平移臺和探測器的固定平臺；

光源1對應于連續譜紫外積分球，采用氘燈和紫外LED共同發光；光源2對 應于單色LED積分球，采用單色紫外LED發光；激光導入積分球采用紫外激光器 光源，并通過激光功率穩定系統后進入到激光導入積分球中。

本發明的紫外焦平面陣列響應特性測量裝置，還包括穩定性監視設備，在連 續譜紫外積分球、單色LED積分球、激光導入積分球上面分別布置了監視光電二 極管探測器，光電二極管探測器將光學信號轉換為電流信號，通過IV轉換器轉 換為電壓信號，計算機通過USB接口遠程控制數據采集卡，測量電壓信號實現紫 外積分球參考光源輻射特性的監視。

可選地，所述光源2為LED發光單元，有兩種：其中一種峰值波長為365nm， 其光功率達到900mW；另外一種峰值波長為280nm，其光功率達到90mW；對 365nm波長點和280nm波長點進行響應率標定。

可選地，所述擴束鏡f/#設計為2.5，出光口設計直徑為50mm，擴束鏡焦距 為250mm，光源的發散角約為2.86°。

可選地，所述激光導入積分球采用球內旋轉漫射板對激光產生的散斑進行去 除，外部激光通過激光導入積分球下方的一個反射鏡導入到激光導入積分球內部 的漫反射板上，反射鏡安裝在三維平臺上；在激光導入積分球上安裝微型直流電 機，電機帶動漫射板旋轉，外部激光入射在旋轉漫射板上，用步進電機帶動漫射 板旋轉，通過控制發送脈沖的速度調節漫射板的轉速。