硅光电管光谱特性测试系统的研究

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1、分类号：塑2窆UDC：681．5编号：叟$丛里至!垒硅光电管光谱特性测试系统的研究RESEARCHoNSPECTRALCHARACTERISTICSoFTHESILLICoNPHoTOCELLTESTSYSTEM学位授予单位及代码：量查堡王太堂!!Q!墨鱼2学科专业名称及代码：捡型基苤当自动丝装置(Q墨!!Q22研究方向：迸电捡测堡途量丕统申请学位级别：王堂亟±指导教师：蓥堂龌副熬援研究生：扬丞塞论文起止时间：2Q12111二2Q13112长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士

2、学位论文，《硅光电管光谱特性测试系统的研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：q％皋瘥、I型旦年3月上面长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位

3、论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：盔盘点、Ⅺ!里年毒月区日导师签名：≯娩年j月堑日摘要硅光电管器件由于具有响应速度快、灵敏度高、性能稳定、测量线性好、噪声低、易于与其它半导体器件集成等优点而广泛应用于光电检测电路中，针对光电器件及其组件的市场需求量与日俱增，为了检验光电管的光谱灵敏度，给

4、出光谱适用范围和对器件的一个科学评价，本文对硅光电探测器光谱特性测试系统进行了设计和研究。本文主要分光学部分和电学部分对系统的设计进行阐述。光栅单色仪作为光学部分的核心器件，对它的分光原理进行了详细的分析；电学部分详细介绍了信号调理电路、数据采集及步进电机控制系统的设计；以现场可编程门阵列(FPGA)为核心对模数转换器(A／D)采集的数据进行处理后与上位机进行通信，上位机经FPGA通过步进电机驱动器控制光栅单色仪中的步进电机使其发出不同频率的光。系统根据双光路替代法进行搭建，信号调理电路根据互相关原

5、理进行设计。本文在分析了各种光谱响应度测量方法的优缺点，详细介绍了光电探测器基本原理及特性并对双光路替代法和互相关原理进行理论推导的基础上，进一步阐述了系统的总体方案，各组成模块的设计方法，硬件电路的设计和软件的设计，最后给出了测量结果及相对光谱响应度曲线。关键词：硅光电探测器，光栅单色仪，光谱响应度，双光路替代法，互相关原理ABSTRACTSiliconphotodiodedevicesarewidelyusedinphotoelectricdetectioncircuitbecausetheye

6、njoytheadvantageoffastresponse，highsensitivity,stableperformance，goodlinearity,lownoiseandeasyintegrationwithothersemiconductordevices．ThespectralcharacteristicsofsiliconphotodetectorstestsystemisdesignedandresearchedinthiSthesisinordertotestthespectra

7、lsensitivityofthephotodiode，proposeaspectralapplicationrange，andgiveascientificevaluationofthephotodiodesinresponsetoanincreasingdemandforoptoelectronicdevicesandtheircomponents．Thisthesisexpoundsthedesignofthesystemfromopticalandelectricsystem．Astheco

8、recomponentsoftheopticalsystem，thegratingmonochromatorisbeinganalyzedinspectralopticalaspect。Signalconditioningcircuit，datacollection，andthedesignofthestepmotorcontrolsystemarebeingintroducedintheelectricsystem．TheFPGA，whichisthecoreoft