[发明专利]一种MEMS红外探测器响应时间测量装置及方法

说明书

本发明提供一种MEMS红外探测器响应时间测量的装置及方法，该装置包括：辐射光源生成模块，用于产生辐射光源；脉冲激光生成模块，用于根据辐射光源产生功率可调的脉冲激光，并输入到MEMS红外探测器；测量模块，用于测得MEMS红外探测器在脉冲激光不同功率下的第一电压值和第二电压值；响应时间分析处理模块，用于根据第一电压值及第二电压值测量MEMS红外探测器的响应时间。通过实施本发明，克服了传统MEMS红外探测器响应时间测试中斩波器叶片遮挡‑镂空比例不易调节、叶片转动的频率难与探测器匹配、叶片转动耗时长以及采样点时间间隔较大的问题，且激光脉冲信号的测试误差在ns级，实现了对MEMS红外探测器响应时间的准确测试。

技术领域

本发明涉及红外探测器技术领域，具体涉及一种MEMS红外探测器响应时间测量装置及方法。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，简称MEMS)红外探测器以红外成像为核心，它通过把红外辐射转换成其它可测量物理信号，并对该物理信号做相应的模拟或数字信号处理，从而得到可供人类视觉分辨的图像。发展至今，红外探测技术已经广泛应用于军事、医疗、农业、安防等多个领域，响应时间作为红外探测器的一个重要物理量，对红外探测器的性能具有很大的影响。

传统的MEMS红外探测器响应时间的测量需要基于黑体辐射源、斩波器、水冷装置等设备搭建一套复杂的测量系统，然而斩波器的遮挡区域和透光区域具有一定的面积，其按某频率工作时会消耗一定的时间，而测试所得的器件响应时间无法排除斩波器的工作耗时，导致测试结果存在较大误差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中测定MEMS红外探测器响应时间无法排除斩波器的工作耗时的缺陷，从而提供一种MEMS红外探测器响应时间测量装置及方法。

为此，本发明采用如下技术方案：

根据第一方面，本发明实施例提供一种MEMS红外探测器响应时间测量的装置，包括：辐射光源生成模块，用于产生辐射光源；脉冲激光生成模块，用于根据所述辐射光源产生功率可调的脉冲激光，并输入到MEMS红外探测器；测量模块，用于测得所述MEMS红外探测器在所述脉冲激光不同功率下的第一电压值和第二电压值；响应时间分析处理模块，用于根据所述第一电压值及第二电压值测量所述MEMS红外探测器的响应时间。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述辐射光源生成模块包括：绿光激光器、钛宝石激光器，所述绿光激光器用于向所述钛宝石激光器发射第一出射光；所述钛宝石激光器用于根据所述第一出射光泵浦形成具有预设波长的所述辐射光源。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，所述脉冲激光生成模块包括：声光调制器、信号发生器、RF射频开关、VCO射频信号发生器，所述信号发生器用于产生用以控制所述RF射频开关的时间的方波信号；所述VCO射频信号发生器用于产生初始连续信号；所述RF射频开关用于根据所述方波信号的控制将所述初始连续信号转换为初始脉冲信号；所述声光调制器用于调节所述幅射光源为一级衍射光，并根据所述初始脉冲信号输出所述脉冲激光。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述脉冲激光生成模块还包括：功率放大器，设置于所述RF射频开关及所述声光调制器之间，所述功率放大器用于将所述初始脉冲信号放大生成第一脉冲信号，并将所述第一脉冲信号输出至所述声光调制器；所述声光调制器还用于调节所述幅射光源为一级衍射光，并根据所述第一脉冲信号输出所述脉冲激光。

结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，所述响应时间分析处理模块具体用于：根据所述第一电压值及第二电压值通过标定公式测量所述MEMS红外探测器的响应时间，所述标定公式为如下公式：

其中，U₀表示第一电压值，U_t表示第二电压值，t表示加入脉冲激光后，输出电压达到第二电压值对应的时刻，τ为响应时间。