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1、第18卷第10期光学精密工程Vol.18No.102010年10月OpticsandPrecisionEngineeringOct.2010文章编号1004924X(2010)10216407四象限探测器的特性测试赵馨,佟首峰,姜会林(长春理工大学,吉林长春130022)摘要:研究了用四象限探测器检测光斑中心位置时,入射光斑的各种特性和外部环境对象限探测器输出产生的影响。通过理论推导得出了入射椭圆高斯光斑时光斑中心位置与探测器输出的关系公式及检测灵敏度公式;搭建实验系统
2、完成了室内及野外测试实验。实验结果表明,室内环境下探测器具有较高的检测精度与细分能力;在极限灵敏度下通过数字滤波可以使器件具有36细分的能力;测量了象限探测器的电压特性,完成了背景光特性、光斑大小特性、信噪比特性测-16试实验。野外实验表明,光强闪烁对探测器影响很大,当大气折射率结构常数为10时,距离在830m时器件仅具有7细分能力,距离在12.5km时基本没有细分能力,已经无法进行光斑检测。关键词:四象限探测器;椭圆高斯光斑;光强闪烁;细分能力中图分类号:TP212.14;TN366文献标识码:Adoi:10
3、.3788/OPE.20101810.2164ExperimentaltestingoncharacteristicsoffourquadrantdetectorZHAOXin,TONGShoufeng,JIANGHuilin(ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022,China)Abstract:Thebasiccharacteristicsofincidentspotsandeffectsofexternalspaceenvironment
4、sonafourquadrantdetectorwereresearchedwhenitwasusedtodetectthespotcenter.TheformulaeoftheoutputandsensitivityofthedetectorwereproposedwhentheincidentspotsshowedanellipticalGaussiandistribution.Anexperimentalsystemwassetuptotestandverifythecharacteristicsofthequa
5、drantdetectorinanindoortestandafieldtest.Experimentalresultsdemonstratethatthedetectorhashigherdetectionaccuracyandsubdivisionintheindoortest,andcanoffera36subdivisionwithdigitalfilteringatalimitedsensitivity.Bythevoltagecharacteristiccurves,thebackgroundlights,s
6、potsizesandtheratioofsignaltonoisewerestudied.Theexperimentsinthefieldwerealsocompletedbetweenthetwospotsof830mand12.5km.Itispointedoutthattheinfluenceofirradiancescintillationonthedetectorisrigiderthanthatoftheindoortest.Whentherefractiveindexstructure-16paramet
7、eris10,thesubdivisionisonly7inadistanceof830m,furthermore,itcannotdetectspotsin12.5kmforthesubdivisionisinvalid.Keywords:fourquadrantdetector;ellipticalGaussiandistributedspot;irradiancescintillation;subdivision收稿日期:20091015;修订日期:20100118.基金项目:国家自然科学基金资
8、助项目(No.60677009);吉林省自然科学基金资助项目(No.20070527);吉林省教育厅十一五规划资助项目(No.2007294);国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2003AA712014)第10期赵馨,等:四象限探测器的特性测试21651引言2象限探
