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1、计测技术计量、测试与校准·29·多元红外探测器均匀性自动化测试么忆权,严昕(北京遥感设备研究所,北京100854)摘要:针对光导型多元红外探测器特性,研制了红外探测器均匀性自动化测试系统。本文介绍了测试系统的组成及相应的软件,阐述了工作原理、控制策略及数据处理技术。测试结果表明系统设计合理、工作稳定,具有精确控制和抗干扰能力。关键词:红外探测器;均匀性;测试系统;控制策略中图分类号:TP274152文献标识码:B文章编号:1674-5795(2009)02-0029-04AutomaticTestonUn
2、iformityofMultiunitInfraredDetectorYAOYi2quan,YANXin(BeijingInstituteofRemoteSensingEquipment,Beijing100854,China)Abstract:Pointingtothepropertyofphotoconductivemultiunitinfrareddetector,anautomatictestingsystemforuniformityofinfrareddetectorisdeveloped1T
3、hispapergivesanintroductiontothecomponentsoftestingsystemanditssoftware,anddiscussestheworkingprinciple,controlstrategyanddataprocessingtechnique1Thetestresultsnotonlyshowthatthesystemisreasonableandstable,butalsoshowithasaccuratecontrolandantijammingcapa
4、bility1Keywords:infrareddetector;uniformity;testingsystem;controlstrategy0引言原理图如图1所示。在X移动台上固定Y移动台,X红外探测器是红外位标器的核心器件,在光电测移动台与Y移动台的运动方向互相垂直。通过这两个控系统中有着广泛的应用。光导型红外探测器均匀性移动台的移动,可实现光点对探测器的扫描。Z移动是反映红外光敏材料微区光敏特性的一个重要指标。台固定于Y移动台上,其上固定探针及其控制装置,为了实现准确测量,须采用光强稳定的小光点
5、照射到通过移动台的移动实现探针对多元红外探测器电极的探测器表面,并且还要通过移位系统对探测器进行逐准确定位。点扫描。由于红外探测器产生的光电信号十分微弱,移位系统产生的噪声及其它测试环境噪声的影响不能忽视,选用锁相放大器能够有效提高测试精度。为了提高测试效率及实现快速数据处理,采用计算机测控技术是必然的选择。1多元红外探测器均匀性测试原理光源发出的光经过小直径光栅孔后,形成小直径发散光束;经过平面镜多次反射后,部分光线进入镜筒,形成准平行光;再经过凸透镜聚焦,可以在空间某点形成小直径光点;通过二维步进电机
6、移动,可带动固定于步进电机上的探测器在二维空间移动,测试图1红外小光点扫描测试系统原理图电导率σ是表征红外探测器光敏特性的重要物理收稿日期:2009-01-03;收修改稿日期:2009-01-19[1]量。无光照时,半导体电导率为作者简介:么忆权,(1971-),男,工程师,工学硕士,从事信号检测技术研究。σ0=q(n0μe+p0μh)(1)·30·计量、测试与校准2009年第29卷第2期式中:q表示电子电荷量;n0,p0表示平衡载流子浓如图2所示。其中A/D转换卡实现模拟量到数字量的度;μe,μh表示电
7、子和空穴的迁移率。光照射到探测转换,D/A功能实现探针开启和闭合控制。器表面后,红外探测器产生非平衡载流子,使探测器电导率发生变化。光照时电导率表示为σ=σ0+Δσ(2)式中:Δσ称为附加光电导率;由于光点照射到探测器不同点时,产生的光生载流子数量不同,导致探测器电导率不同,所以与之对应的电阻值也不同。光照前电阻表示为lR0=(3)σ0s式中:l表示光敏元长度;s表示光敏元横截面积。光照后电阻表示为lR1=(4)(σ0+Δσ)s从(4)式可知在光照后红外探测器电阻发生变化,测试系统采用电压检测法进行检测。
8、由于对直流图2自动化测试系统方块图信号进行放大时存在放大器漂移、探测器直流偏压和[2]3系统的软件设计电路中的1/f噪声影响,在测试系统的构成中采用311软件功能设计调制测量(modulationtesting)法。调制测量法可使探自动化测试系统软件采用VisualBasic编程,生成测器输出调制信号,并用窄带滤波器使之低噪声化,可执行文件,在WindowsXP中可以直接运行。软件主可有效抑制噪声。另外由于调制信号为交流信号,
