一种CCD器件量子效率测量装置及方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于量子效率测量
，尤其涉及的是一种CCD器件绝对量子效率及相对量子效率测量装置及方法。
技术介绍
国内目前是通过卤素灯、积分球、标准探测器、窄线宽滤光片得到某一波长点的量子效率，再通过测量CCD器件的相对光谱响应计算得到整个响应波段的量子效率，此方法得到CCD器件量子效率的方法缺点是，在得到某一波长点绝对量子效率时选用窄线宽的滤光片来实现，从目前调研情况来看，好的窄线宽的滤光片线宽一般在10nm左右，并且光通过滤一般在60％左右，对光能量损失较大。从而测量得到的CCD器件量子效率准确度降低，无法满足高质量测试要求。国外目前是通过氙灯(或卤素灯)光源、单色仪、标准探测器、积分球主要设备来测量CCD器件的量子效率，该方法对标准探测器的标定要求较高，一般标准探测器是溯源到低温辐射计，但低温辐射计只有有限的波长点，632.8nm最为成熟，无法对全波段高精度测量。根据积分球的辐射原理，在CCD器件绝对量子效率测量过程中，CCD器件需要和积分球保持一定的距离。这样在测量波长小于400nm时，CCD器件和标准探测器响应功率过小，重复性差。另一方面单色仪输出单色光的带宽在几个纳米之间，在高精度绝对量子效率测试时就会产生较大的误差，无法满足高精度CCD器件绝对量子效率的测试。目前，对于CCD器件量子效率的测量国内也有这方面的研究，从测量方法可知其测量的精度和重复性较差，无法满足高精度CCD
【技术保护点】
一种CCD器件量子效率测量装置，其特征在于，包括CCD器件绝对量子效率测量装置及CCD器件相对量子效率测量装置；所述CCD器件绝对量子效率测量装置，用于测量CCD器件632.8nm波长点上绝对量子效率；所述CCD器件相对量子效率测量装置，用于测量CCD器件300nm～1100nm波长范围内的相对量子效率。
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种CCD器件量子效率测量装置，其特征在于，包括CCD器件绝对量
子效率测量装置及CCD器件相对量子效率测量装置；所述CCD器件绝
对量子效率测量装置，用于测量CCD器件632.8nm波长点上绝对量子
效率；所述CCD器件相对量子效率测量装置，用于测量CCD器件
300nm～1100nm波长范围内的相对量子效率。
2.如权利要求1所述的CCD器件量子效率测量装置，其特征在于，所述
CCD器件绝对量子效率测量装置由激光器、稳功率系统、连续光衰减
片依次连接后与积分球相连接，所述激光器用于产生632.8nm波长的
光源；所述稳功率系统用于对光起到稳定的效果，所述连续光衰减片用
于对光进行衰减使CCD器件接收的光在积分球的线性范围内；所述积
分球还分别与光波长计及屏蔽室相连接，所述光波长计用于对积分球输
出的光进行测量；所述屏蔽室用于对杂散光进行屏蔽，避免杂散光对测量
的影响，所述光波长计还设置与控制系统相连接，所述控制系统用于对
所述光波长计测量的波长进行读取；所述CCD器件、标准探测器与数据
采集系统连接后再与所述控制系统相连接，所述数据采集系统用于对
CCD信号的采集和标准探测器信号的采集；三维精密位移台与所述控制
系统相连，所述控制系统用于对所述三维精密位移台进行位置调整，使
所述CCD器件及所述标准探测器位于最佳位置。
3.如权利要求2所述的CCD器件量子效率测量装置，其特征在于，所述
屏蔽室内设置有所述标准探测器、所述CCD器件及所述三维精密位移
台，所述标准探测器用于测量辐射功率；所述CCD器件用于输出CCD
器件的响应信号；所述三维精密位移台，用于调整所述CCD器件及所
述标准探测器的位置；所述CCD器件与所述数据采集系统相连接。
4.如权利要求3所述的CCD器件量子效率测量装置，其特征在于，所述
积分球直径为50cm；所述积分球输出口径为12cm；所述标准探测器
采用UV100；所述激光器输出功率10mW。
5.如权利要求4所述的CCD器件量子效率测量装置，其特征在于，将
632.8nm激光器发出的激光，通过稳功率系统进行稳定后，使激光器的
稳定性在0.005％-0.1％范围内，连续光衰减片进行光衰减使光辐射功率
在CCD器件的线性范围内，打入到积分球内，通过调节所述屏蔽室内
的所述三维精密位移台使所述CCD器件放置在距离积分球输出口
60cm位置处，通过所述控制系统改变CCD器件曝光时间或通过改变连
续可调光衰减片改变CCD器件接收的光强得到所述CCD器件的增益，
再通过所述控制系统得到所述CCD器件的响应信号后，将所述标准探
测器通过三维精密位移台调整在相同的位置，得到辐射光功率后，通过
已知标准探测器的面积，得到光辐射照度，通过公式计算得到激光器发
出的激光上的某一点的绝对量子效率QEλ。
6.如权利要求5所述的CCD器件量子效率测量装置，其特征在于，所述
绝对量子效率QEλ的计算公式为：其中，I为CCD
器件响应信号输出；A为CCD传感器表面区域的面积；texp为曝光时间；
E是标准探测器表面的辐射照度，由标准探测器定标，单位W/m2，h
为普朗克常数，c为真空中的光速，λ为积分球辐射光的波长，G为所
述CCD器件增益系数单位为DN/e-，表示每个电子转换成的数字量。
7.如权利要求1所述的CCD器件量子效率测量装置，其特征在于，所述
CCD器件相对量子效率测量装置由光源、单色仪、光纤束依次连接后
与积分球相连接，所述光源采用氙灯做为光源，用于产生宽光谱光源；
所述单色仪用于对输入到单色仪的宽光谱光源进行分光，产生单色光；
所述光聚焦系统用于对单色仪输出的单色光进行汇聚，使光汇聚到光纤
\t束中；所述积分球还设置分别与光波长计及屏蔽室相连接，所述光波长
计用对积分球输出的波长进行测量；所述屏蔽室用于对杂散光进行屏
蔽，避免杂散光对测量的影响；所述光波长计设置与控制系统相连接，
所述控制系统用于对光波长计测量的实际波长进行读取；所述CCD器
件、标准探测器与数据采集系统连接后再与所述控制系统相连接，所述
数据采集系统用于对CCD器件信号的采集和标准探测器信号的采集；
三维精密位移台与控制系统相连，所述控制系统用于对三维精密位移台
进行位置调制，使CCD器件及标准探测器位于最佳位置。
8.如权利要求7所述的CCD器件量子效率测量装置，其特征在于，所述
屏蔽室内设置有标准探测器、CCD器件及三维精密位移台，所述标准
技术研发人员：刘红元，王恒飞，王洪超，应承平，吴斌，史学舜，李国超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37
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