[发明专利]一种紫外焦平面阵列响应特性测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种紫外焦平面阵列响应特性测试装 置，还涉及一种紫外焦平面阵列响应特性测试方法。

背景技术

当今的光电子技术，已经延伸到了波长在10nm-400nm的紫外光区域。与 此同时，紫外探测器及相关技术也得到了迅速的发展。在军用和民用方面，紫外 探测技术都有很高的应用价值。军事上，紫外探测技术可以应用于导弹制导、导 弹预警、紫外通信等领域；民用上，紫外探测技术可以应用于燃烧工程、紫外水 净化处理中的紫外线测量、火焰探测等领域。

经过多年的发展，紫外探测器已经从单元探测器发展到了阵列型的焦平面阵 列(FPA)。可以预见，在当今和未来的信息获取领域，紫外焦平面阵列将扮演越 来越重要的角色。紫外焦平面阵列的研制、生产、检测和应用都离不开紫外焦平 面阵列特性参数的校准/测试。精确测量紫外焦平面阵列的各个特性参数，是准 确评价焦平面阵列器件性能的前提，为材料选取、工艺改进、数据补偿、光学系 统设计、图像处理提供指导，同时也是推断紫外武器装备效能的重要依据。因此， 紫外焦平面阵列器件性能参数校准/测试对于器件设计制造者、成像装备系统设 计制造者以及器件使用者来说都具有非常重要的指导意义。

紫外焦平面阵列的响应特性是其最基本的参数之一，现有装置采用氙灯或氘 灯作为光源，通过单色仪后产生单色光，直接照射到紫外焦平面阵列上进行噪声、 响应率非均匀性、相对光谱响应等参数的测试。该方案把单色仪狭缝的输出光近 似为均匀光，一方面光源的均匀性不够高，造成测量结果精度低，会有较大的误 差；同时氘灯光源本身光功率较弱，会给测试带来一定的不便。

此外，还有采用平行光管的方案来获取面阵均匀光源，但这种方案依然存在 均匀性不够高的缺点，而且所用的装置往往只能对特定的器件来进行测试。同时， 对于响应率等参数，目前尚未有对该参数的测试装置。

综上来看，目前尚没有紫外焦平面阵列单色响应率参数的测试装置，比较常 见的是非均匀性参数的测试，测试参数较为单一；而且现有装置往往只是针对特 定响应波段、特定阵列规模的器件，适用性不强

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明提出了一种紫外焦平面阵列响应特性测 试装置及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种紫外焦平面阵列响应特性测量装置，包括：连续谱紫外积分球、单色LED 积分球、激光导入积分球、扩束镜、标准探测器、二维平移台、固定平台、遮光 暗箱、光源、激光稳功率系统、散热系统；

连续谱紫外积分球、单色LED积分球、激光导入积分球的输出口通过遮光暗 箱的开孔连接到遮光暗箱上，其中，连续谱紫外积分球和遮光暗箱直接相连，单 色LED积分球、激光导入积分球经过扩束镜之后和遮光暗箱相连；

遮光暗箱内放置二维平移台和探测器的固定平台；

光源1对应于连续谱紫外积分球，采用氘灯和紫外LED共同发光；光源2对 应于单色LED积分球，采用单色紫外LED发光；激光导入积分球采用紫外激光器 光源，并通过激光功率稳定系统后进入到激光导入积分球中。

本发明的紫外焦平面阵列响应特性测量装置，还包括稳定性监视设备，在连 续谱紫外积分球、单色LED积分球、激光导入积分球上面分别布置了监视光电二 极管探测器，光电二极管探测器将光学信号转换为电流信号，通过IV转换器转 换为电压信号，计算机通过USB接口远程控制数据采集卡，测量电压信号实现紫 外积分球参考光源辐射特性的监视。

可选地，所述光源2为LED发光单元，有两种：其中一种峰值波长为365nm， 其光功率达到900mW；另外一种峰值波长为280nm，其光功率达到90mW；对 365nm波长点和280nm波长点进行响应率标定。

可选地，所述扩束镜f/#设计为2.5，出光口设计直径为50mm，扩束镜焦距 为250mm，光源的发散角约为2.86°。

可选地，所述激光导入积分球采用球内旋转漫射板对激光产生的散斑进行去 除，外部激光通过激光导入积分球下方的一个反射镜导入到激光导入积分球内部 的漫反射板上，反射镜安装在三维平台上；在激光导入积分球上安装微型直流电 机，电机带动漫射板旋转，外部激光入射在旋转漫射板上，用步进电机带动漫射 板旋转，通过控制发送脉冲的速度调节漫射板的转速。