改3.5探测器的主要参数测试

1、探测器的主要参数测试探测器的主要参数测试l探测器说明书有主要参数，为何还要测试？探测器说明书有主要参数，为何还要测试？l说明书中的参数是典型值，由于制造工艺的离散性，说明书中的参数是典型值，由于制造工艺的离散性，实际参数往往偏离典型值实际参数往往偏离典型值l光谱响应率函数的测试光谱响应率函数的测试l响应率的测试响应率的测试l线性的测试线性的测试光谱响应率函数的测试光谱响应率函数的测试l标准探测器法标准探测器法l光谱响应率函数已知光谱响应率函数已知l光谱功率分布标准灯法光谱功率分布标准灯法l光谱功率分布已知光谱功率分布已知标准探测器法标准探测器法111( )( )( )( )( )( )( )(

2、 )( )( )rrrstsiTSiTS 1( )( )( )( )( )( )rrrstsSiSi 步骤步骤1 1：测参：测参考及标准探考及标准探测器电流测器电流-(1)分束器分束器显示显示显示显示聚光镜聚光镜单色仪单色仪参考探测器参考探测器放大放大放大放大标准标准1( )( )T( )r( )t 222( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )rrrtttiTSiTS 2( )( )( )( )( )( )rstttrSiSi 步骤步骤2 2：测参：测参考及被测探考及被测探测器电流测器电流-(2)分束器分束器显示显示显示显示聚光镜聚光镜单色仪单色仪参考探测器参考探测器放大

3、放大放大放大被测被测2( )( )T( )r( )t 1( )( )( )( )( )( )rrrstsSiSi -(1)-(2)2( )( )( )( )( )( )rstttrSiSi 12( )( )( )( )( )( )trtsrsiiSSii( )( )rt 1( )( )( )( )( )( )rrrstsSiSi -(1)如果如果 已知，在步骤已知，在步骤1 1直接用被测探测器代替直接用被测探测器代替参考探测器，即可得到参考探测器，即可得到 ，为什么还要第，为什么还要第2 2步？步？答：由于分束器的反射和透射对波长的敏感性答：由于分束器的反射和透射对波长的敏感性, ,分分束器的

4、束器的 也是待标定量也是待标定量( )tS( )( )rt l标准探测器通常采用光谱响应平坦的热电偶和标准探测器通常采用光谱响应平坦的热电偶和热释电探测器热释电探测器l几种分束器结构几种分束器结构MDrDt/DsDsDtMDrDt/DsDrDs积分球积分球测量固体物质的漫反射谱测量固体物质的漫反射谱 工作原理：工作原理：输入孔入射输入孔入射球内表面无数次均匀漫射球内表面无数次均匀漫射球面球面上均匀的光强分布上均匀的光强分布输出孔均匀漫射光束（良好输出孔均匀漫射光束（良好的朗伯特性的朗伯特性 ）球内表面高漫反射球内表面高漫反射率率,光谱均匀性好光谱均匀性好光阑孔径（）：光阑孔径（）：2,4,5.

5、5,6,7,8,9,10l功能及作用功能及作用l光强衰减器，输出强度与输入强度比大约约为：光光强衰减器，输出强度与输入强度比大约约为：光输出孔面积输出孔面积/积分球内部的表面积积分球内部的表面积 l作为光均匀扩散器，可降低测量时因探测器（光电作为光均匀扩散器，可降低测量时因探测器（光电倍增管）上的入射光源不均匀分布、偏振性或光束倍增管）上的入射光源不均匀分布、偏振性或光束偏移所造成的微小误差偏移所造成的微小误差l积分球可降低并除去由入射光线的形状、发散角度积分球可降低并除去由入射光线的形状、发散角度的差异所造成的测量误差。的差异所造成的测量误差。l积分球可与光谱仪搭配，将积分球的光输出孔通过光

6、积分球可与光谱仪搭配，将积分球的光输出孔通过光纤连接到光谱仪的入射口，使得测量的再现性大幅的纤连接到光谱仪的入射口，使得测量的再现性大幅的提高。这种测量方式被广泛的应用于提高。这种测量方式被广泛的应用于LED测量和各种测量和各种灯具的测量中。灯具的测量中。光谱功率分布标准灯法光谱功率分布标准灯法1( )( )( )( )( )ikS 显示显示单色仪单色仪2 2单色仪单色仪1 1光源光源聚光镜聚光镜漫射白板漫射白板测试室测试室( )( ) ( )k1( )i-(1)2( )( )( )( )( )sikS 显示显示单色仪单色仪2 2标准光源标准光源漫射白板漫射白板测试室测试室( ) ( )k2(

7、 )i( )s-(2)-(2)-(1)12( )( )( )( )sii( )( )( )ttiS单色仪单色仪1 1光源光源聚光镜聚光镜探测器探测器( )( )ti为什么不直接用待测探为什么不直接用待测探测器测标准灯测器测标准灯? ?答答: : 因为单色仪系统的因为单色仪系统的k(k() )未知未知1( )( )( )( )( )ikS 2( )( )( )( )( )sikS 响应率的测试响应率的测试l法一：如探测器光谱响应率函数法一：如探测器光谱响应率函数S()已知已知,则其对则其对光谱功率分布为光谱功率分布为()的光源的积分响应率为：的光源的积分响应率为： l法二法二: 用黑体光源标定用

8、黑体光源标定l对于可见光或近红外探测器对于可见光或近红外探测器,一般用一般用2856k的的A光源光源标定标定l对于中对于中,远红外探测器远红外探测器,用用500k的黑体辐射源标定的黑体辐射源标定00( )( )( )SdSd2422sedddsdsFAFAFAELlAAMTllAFA 为中间大气和光窗的透为中间大气和光窗的透射比射比F F为与斩光器有关的透射比，为与斩光器有关的透射比，当光束口径远小于斩光板当光束口径远小于斩光板的开口时，的开口时，F=0.45F=0.45斩光器作用：去背景辐射斩光器作用：去背景辐射/(500,1000)SaeVKSK Ka a为放大器的放大倍数为放大器的放大倍数放大电表示波器锁相探测器限光屏斩光器(调制盘)黑体辐射源500k电机输出lsAdA1000Hz科科1111线性的测试线性的测试思路：思路：在探测器上得到从小在探测器上得到从小到大的各种入射通量，到大的各种入射通量，测出响应的电信号，或测出响应的电信号，或曲线图，得到线性范围曲线图，得到线性范围方法：方法：平方反比率法平方反比率法叠加法叠加法滤光片法滤光片法显示显示探测器光源导轨L在上图中