一种光谱响应测试系统及测试方法技术方案

一种光谱响应测试系统，包括暗盒，暗盒内具有基座，基座上设置有LED灯阵列和待测样品，待测样品位于LED灯阵列的光轴线上，其中，LED灯阵列连接有稳定电源，待测样品连接有计量器。并相应的提出了基于该测试系统的测试方法，通过预热实现LED灯阵列的光源稳定输出，并通过与标准样品的电流值进行比较，获得并计算出合格光电探测器的光谱响应值。本发明专利技术将传统的光谱响应测试的连续光波段改为测量单一波长的响应，减少了测试时间，测试速度得到有效提升；采用LED阵列的方式提高了光电流，简化了电流的读取电路，降低了测量误差，大幅提高了测试的效率；结构简单实用，测试方便快捷，成本低廉；适于大批量生产及测试，便于市场推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光谱响应测试系统及测试方法，属于光学辐射定标测量的

技术介绍
光电探测器、太阳能光电池、光电倍增管均需要测量光谱响应度，其中，光电探测器是将光辐射信号转变成电信号的传感器，光谱响应度表征了光电探测器将光信号转变成电信号的能力强弱，因此光谱响应是光电探测器的重要参数指标之一。目前，光谱响应测试系统均采用溴钨灯光源，通过单色仪与滤光片获得连续的单一波长光，由斩波器对光源进行调制，并通过准直系统将光聚焦在待测芯片上，然后由锁相放大器放大信号并降低减少电路随机噪音，再由精密电流表读取数据，通过与标准硅芯片的比较去除探测器的背景噪声，得出光谱响应。测试系统使用了大量的精密测量仪器，大幅度的提升了仪器的成本，并且测试过程中需要连续取点，这样虽然测试结果较为准确，但测试时间长，不适合工业生产。目前尚无适合工业生产使用的能快速、可靠地测试光谱响应度的廉价光电探测器测试系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中光学测试系统昂贵并且测试速度慢的问题，提出一种结构简单、成本低廉且测试快速有效的光谱响应测试系统。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种光谱响应测试系统，包括一暗盒，所述暗盒内具有一基座，所述基座上设置有LED灯阵列和待测样品，所述待测样品位于所述LED灯阵列的光轴线上，其中，所述LED灯阵列连接有稳定电源，所述待测样品连接有计量器。优选的，所述LED灯阵列的光源辐射波长为300nm~1100nm。优选的，所述LED灯阵列的光源辐射波长为940nm。优选的，所述稳定电源为稳压电源或稳流电源。优选的，所述计量器至少包括电流表、锁相放大器、电压表、光功率计。优选的，所述待测样品至少包括光电探测器、太阳能光电池、光电倍增管。优选的，所述待测样品为光电探测器，所述光电探测器包括TO管座和芯片，所述芯片通过导电银胶固定于所述TO管座上。优选的，所述计量器的连接线端部具有一供所述TO管座插接的插接端。优选的，所述计量器连接有一用于采集及分析数据的电脑。本专利技术还揭示了一种光谱响应的测试方法，包括以下步骤：S1、预备步骤，打开稳定电源、计量器及电脑，并预热至少3分钟，其中稳定电源为稳压电源，计量器为电流表；S2、待测样品放置步骤，打开暗盒，将待测样品放置于基座上，待测样品为光电探测器，将光电探测器TO管座的针脚插入连接线的插接端内，调整光电探测器的位置，使其位于LED灯阵列的光轴线上；S3、测试步骤，关闭暗盒，并观察电流表，当电流表示数稳定时，即为当前光电探测器的测试数据；S4、光谱响应值确定步骤，光电探测器的测试数据导入电脑内，并通过与标准样品的电流值进行比较，测试电流值大于标准样品的电流值即为产品合格，并通过测试电流值除以LED灯阵列的功率获得该光电探测器的光谱响应值。本专利技术的有益效果主要体现在：1.将传统的光谱响应测试的连续光波段改为测量单一波长的响应，减少了测试时间，测试速度得到有效提升；2.采用LED阵列的方式提高了光电流，简化了电流的读取电路，降低了测量误差，大幅提高了测试的效率；3.结构简单实用，测试方便快捷，成本低廉；4.适于大批量生产及测试，便于市场推广。附图说明图1是本专利技术一种光谱响应测试系统的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种光谱响应测试系统及测试方法，测试效率高、成本低廉。以下结合附图对本专利技术技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。一种光谱响应测试系统，适用于对光电探测器、太阳能光电池、光电倍增管等具有光谱响应度参数的元器件进行测试。如图1所示，包括一暗盒1，暗盒1内具有一基座2，基座2上设置有LED灯阵列3和待测样品4，暗盒本身具有可打开及闭合的舱门，或者暗盒与基座相可拆卸拼合形成非透光空间，通过打开暗盒可放入待测样品。待测样品4位于LED灯阵列3的光轴线上，即LED灯阵列的光源直射在待测样品上，其中，LED灯阵列3连接有稳定电源5，用于保障供给电源的稳定性，保持LED灯阵列3的发光强度稳定，待测样品4连接有计量器6，通过计量器获得测试数据。需要说明的是，LED灯阵列的光源辐射波长为300nm~1100nm，在此区间内的测试效果最优，测试准确。具体实施例中，LED灯阵列的光源辐射波长为940nm。本案中的稳定电源为稳压电源或稳流电源，稳定电源可降低电路的波动，减小电路随机噪声干扰。通过稳定的电压或电流实现对LED灯阵列的稳定输出，保证LED灯阵列的发光强度稳定，还可以通过调节稳定电源的输出实现对LED灯阵列光源发光强度的控制。对计量器进行细化，其至少包括电流表、锁相放大器、电压表、光功率计。只要能实现对待测样品进行测试数据采集的计量器，均在本案的保护范围之内。优选实施例中，计量器采用精密电流表，测试待测样品的电流，以便计算获得光谱响应值。具体实施例中，待测样品4为光电探测器，光电探测器包括TO管座和芯片，芯片通过导电银胶固定于TO管座上。计量器6的连接线端部具有一供TO管座插接的插接端。通过该插接端便于光电探测器的快速插接。另外，为了便于对待测样品的数据进行实时记录，计量器6连接有一用于采集及分析数据的电脑7。通过该电脑能实现数据的实时采集，通过与标准样品的数据对比记录待测样品是否合格的信息，并对合格产品进行光谱响应值的计算。一种光谱响应的测试方法，基于上述的一种光谱响应测试系统，包括以下步骤：S1、预备步骤，打开稳定电源、计量器及电脑，并预热至少3分钟，以5分钟为宜。其中稳定电源为稳压电源，计量器为电流表；通过预热使得稳定电源的输出更平稳、计量器的示数更准确、电脑完全开机，防止耽误检测时间，能提高检测效率。S2、待测样品放置步骤，打开暗盒，将待测样品放置于基座上，待测样品为光电探测器，将光电探测器TO管座的针脚插入连接线的插接端内，调整光电探测器的位置，使其位于LED灯阵列的光轴线上；安装方便快捷。S3、测试步骤，关闭暗盒，并观察电流表，当电流表示数稳定时，即为当前光电探测器的测试数据；因为前期的预热操作，使得电流表示数稳定的时间不超过3秒，测试快速高效。S4、光谱响应值确定步骤，光电探测器的测试数据导入电脑内，并通过与标准样品的电流值进行比较，测试电流值大于标准样品的电流值即为产品合格，并通过测试电流值除以LED灯阵列的功率获得该光电探测器的光谱响应值。通过以上描述可以发现，本专利技术揭示了一种光谱响应测试系统及测试方法，将传统的光谱响应测试的连续光波段改为测量单一波长的响应，减少了测试时间，测试速度得到有效提升；采用LED阵列的方式提高了光电流，简化了电流的读取电路，降低了测量误差，大幅提高了测试的效率；结构简单实用，测试方便快捷，成本低廉；适于大批量生产及测试，便于市场推广。以上对本专利技术的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本专利技术的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本专利技术的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱响应测试系统，其特征在于：包括一暗盒，所述暗盒内具有一基座，所述基座上设置有LED灯阵列和待测样品，所述待测样品位于所述LED灯阵列的光轴线上，其中，所述LED灯阵列连接有稳定电源，所述待测样品连接有计量器。

【技术特征摘要】
1.一种光谱响应测试系统，其特征在于：包括一暗盒，所述暗盒内具有一基座，所述基座上设置有LED灯阵列和待测样品，所述待测样品位于所述LED灯阵列的光轴线上，其中，所述LED灯阵列连接有稳定电源，所述待测样品连接有计量器。2.根据权利要求1所述的一种光谱响应测试系统，其特征在于：所述LED灯阵列的光源辐射波长为300nm~1100nm。3.根据权利要求2所述的一种光谱响应测试系统，其特征在于：所述LED灯阵列的光源辐射波长为940nm。4.根据权利要求1所述的一种光谱响应测试系统，其特征在于：所述稳定电源为稳压电源或稳流电源。5.根据权利要求1所述的一种光谱响应测试系统，其特征在于：所述计量器至少包括电流表、锁相放大器、电压表、光功率计。6.根据权利要求1所述的一种光谱响应测试系统，其特征在于：所述待测样品至少包括光电探测器、太阳能光电池、光电倍增管。7.根据权利要求6所述的一种光谱响应测试系统，其特征在于：所述待测样品为光电探测器，所述光电探测器包括TO管座和芯片，所述芯片通过导电银胶固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：包广宏，郭霞，蒋维明，李冲，
申请(专利权)人：苏州北鹏光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32