一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)及測試方法
【專利摘要】一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，包括暗盒，暗盒內(nèi)具有基座，基座上設(shè)置有LED燈陣列和待測樣品，待測樣品位于LED燈陣列的光軸線上，其中，LED燈陣列連接有穩(wěn)定電源，待測樣品連接有計(jì)量器。并相應(yīng)的提出了基于該測試系統(tǒng)的測試方法，通過預(yù)熱實(shí)現(xiàn)LED燈陣列的光源穩(wěn)定輸出，并通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品的電流值進(jìn)行比較，獲得并計(jì)算出合格光電探測器的光譜響應(yīng)值。本發(fā)明將傳統(tǒng)的光譜響應(yīng)測試的連續(xù)光波段改為測量單一波長的響應(yīng)，減少了測試時間，測試速度得到有效提升；采用LED陣列的方式提高了光電流，簡化了電流的讀取電路，降低了測量誤差，大幅提高了測試的效率；結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，測試方便快捷，成本低廉；適于大批量生產(chǎn)及測試，便于市場推廣。
【專利說明】
一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)及測試方法，屬于光學(xué)輻射定標(biāo)測量的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光電探測器、太陽能光電池、光電倍增管均需要測量光譜響應(yīng)度，其中，光電探測器是將光輻射信號轉(zhuǎn)變成電信號的傳感器，光譜響應(yīng)度表征了光電探測器將光信號轉(zhuǎn)變成電信號的能力強(qiáng)弱，因此光譜響應(yīng)是光電探測器的重要參數(shù)指標(biāo)之一。
[0003]目前，光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)均采用溴鎢燈光源，通過單色儀與濾光片獲得連續(xù)的單一波長光，由斬波器對光源進(jìn)行調(diào)制，并通過準(zhǔn)直系統(tǒng)將光聚焦在待測芯片上，然后由鎖相放大器放大信號并降低減少電路隨機(jī)噪音，再由精密電流表讀取數(shù)據(jù)，通過與標(biāo)準(zhǔn)硅芯片的比較去除探測器的背景噪聲，得出光譜響應(yīng)。
[0004]測試系統(tǒng)使用了大量的精密測量儀器，大幅度的提升了儀器的成本，并且測試過程中需要連續(xù)取點(diǎn)，這樣雖然測試結(jié)果較為準(zhǔn)確，但測試時間長，不適合工業(yè)生產(chǎn)。目前尚無適合工業(yè)生產(chǎn)使用的能快速、可靠地測試光譜響應(yīng)度的廉價光電探測器測試系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)測試系統(tǒng)昂貴并且測試速度慢的問題，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉且測試快速有效的光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，包括一暗盒，所述暗盒內(nèi)具有一基座，所述基座上設(shè)置有LED燈陣列和待測樣品，所述待測樣品位于所述LED燈陣列的光軸線上，其中，所述LED燈陣列連接有穩(wěn)定電源，所述待測樣品連接有計(jì)量器。
[0007]優(yōu)選的，所述LED燈陣列的光源輻射波長為300nm?llOOnm。
[0008]優(yōu)選的，所述LED燈陣列的光源輻射波長為940nm。
[0009]優(yōu)選的，所述穩(wěn)定電源為穩(wěn)壓電源或穩(wěn)流電源。
[0010]優(yōu)選的，所述計(jì)量器至少包括電流表、鎖相放大器、電壓表、光功率計(jì)。
[0011]優(yōu)選的，所述待測樣品至少包括光電探測器、太陽能光電池、光電倍增管。
[0012]優(yōu)選的，所述待測樣品為光電探測器，所述光電探測器包括TO管座和芯片，所述芯片通過導(dǎo)電銀膠固定于所述TO管座上。
[0013]優(yōu)選的，所述計(jì)量器的連接線端部具有一供所述TO管座插接的插接端。
[0014]優(yōu)選的，所述計(jì)量器連接有一用于采集及分析數(shù)據(jù)的電腦。
[0015]本發(fā)明還揭示了一種光譜響應(yīng)的測試方法，包括以下步驟:
S1、預(yù)備步驟，
打開穩(wěn)定電源、計(jì)量器及電腦，并預(yù)熱至少3分鐘，其中穩(wěn)定電源為穩(wěn)壓電源，計(jì)量器為電流表； 52、待測樣品放置步驟，
打開暗盒，將待測樣品放置于基座上，待測樣品為光電探測器，將光電探測器TO管座的針腳插入連接線的插接端內(nèi)，調(diào)整光電探測器的位置，使其位于LED燈陣列的光軸線上；
53、測試步驟，
關(guān)閉暗盒，并觀察電流表，當(dāng)電流表示數(shù)穩(wěn)定時，即為當(dāng)前光電探測器的測試數(shù)據(jù)；
54、光譜響應(yīng)值確定步驟，
光電探測器的測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦內(nèi)，并通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品的電流值進(jìn)行比較，測試電流值大于標(biāo)準(zhǔn)樣品的電流值即為產(chǎn)品合格，并通過測試電流值除以LED燈陣列的功率獲得該光電探測器的光譜響應(yīng)值。
[0016]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:
I.將傳統(tǒng)的光譜響應(yīng)測試的連續(xù)光波段改為測量單一波長的響應(yīng)，減少了測試時間，測試速度得到有效提升；
2.采用LED陣列的方式提高了光電流，簡化了電流的讀取電路，降低了測量誤差，大幅提高了測試的效率；
3.結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，測試方便快捷，成本低廉；
4.適于大批量生產(chǎn)及測試，便于市場推廣。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明提供了一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)及測試方法，測試效率高、成本低廉。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述，以使其更易于理解和掌握。
[0019]一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，適用于對光電探測器、太陽能光電池、光電倍增管等具有光譜響應(yīng)度參數(shù)的元器件進(jìn)行測試。如圖1所示，包括一暗盒I，暗盒I內(nèi)具有一基座2，基座2上設(shè)置有LED燈陣列3和待測樣品4，暗盒本身具有可打開及閉合的艙門，或者暗盒與基座相可拆卸拼合形成非透光空間，通過打開暗盒可放入待測樣品。待測樣品4位于LED燈陣列3的光軸線上，即LED燈陣列的光源直射在待測樣品上，其中，LED燈陣列3連接有穩(wěn)定電源5，用于保障供給電源的穩(wěn)定性，保持LED燈陣列3的發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定，待測樣品4連接有計(jì)量器6，通過計(jì)量器獲得測試數(shù)據(jù)。
[0020]需要說明的是，LED燈陣列的光源輻射波長為300nm~1100nm，在此區(qū)間內(nèi)的測試效果最優(yōu)，測試準(zhǔn)確。具體實(shí)施例中，LED燈陣列的光源輻射波長為940nm。
[0021]本案中的穩(wěn)定電源為穩(wěn)壓電源或穩(wěn)流電源，穩(wěn)定電源可降低電路的波動，減小電路隨機(jī)噪聲干擾。通過穩(wěn)定的電壓或電流實(shí)現(xiàn)對LED燈陣列的穩(wěn)定輸出，保證LED燈陣列的發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定，還可以通過調(diào)節(jié)穩(wěn)定電源的輸出實(shí)現(xiàn)對LED燈陣列光源發(fā)光強(qiáng)度的控制。
[0022]對計(jì)量器進(jìn)行細(xì)化，其至少包括電流表、鎖相放大器、電壓表、光功率計(jì)。只要能實(shí)現(xiàn)對待測樣品進(jìn)行測試數(shù)據(jù)采集的計(jì)量器，均在本案的保護(hù)范圍之內(nèi)。優(yōu)選實(shí)施例中，計(jì)量器采用精密電流表，測試待測樣品的電流，以便計(jì)算獲得光譜響應(yīng)值。
[0023]具體實(shí)施例中，待測樣品4為光電探測器，光電探測器包括TO管座和芯片，芯片通過導(dǎo)電銀膠固定于TO管座上。計(jì)量器6的連接線端部具有一供TO管座插接的插接端。通過該插接端便于光電探測器的快速插接。
[0024]另外，為了便于對待測樣品的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時記錄，計(jì)量器6連接有一用于采集及分析數(shù)據(jù)的電腦7。通過該電腦能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集，通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品的數(shù)據(jù)對比記錄待測樣品是否合格的信息，并對合格產(chǎn)品進(jìn)行光譜響應(yīng)值的計(jì)算。
[0025]—種光譜響應(yīng)的測試方法，基于上述的一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，包括以下步驟:
S1、預(yù)備步驟，
打開穩(wěn)定電源、計(jì)量器及電腦，并預(yù)熱至少3分鐘，以5分鐘為宜。其中穩(wěn)定電源為穩(wěn)壓電源，計(jì)量器為電流表;通過預(yù)熱使得穩(wěn)定電源的輸出更平穩(wěn)、計(jì)量器的示數(shù)更準(zhǔn)確、電腦完全開機(jī)，防止耽誤檢測時間，能提尚檢測效率。
[0026]S2、待測樣品放置步驟，
打開暗盒，將待測樣品放置于基座上，待測樣品為光電探測器，將光電探測器TO管座的針腳插入連接線的插接端內(nèi)，調(diào)整光電探測器的位置，使其位于LED燈陣列的光軸線上;安裝方便快捷。
[0027]S3、測試步驟，
關(guān)閉暗盒，并觀察電流表，當(dāng)電流表示數(shù)穩(wěn)定時，即為當(dāng)前光電探測器的測試數(shù)據(jù)；因?yàn)榍捌诘念A(yù)熱操作，使得電流表示數(shù)穩(wěn)定的時間不超過3秒，測試快速高效。
[0028]S4、光譜響應(yīng)值確定步驟，
光電探測器的測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦內(nèi)，并通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品的電流值進(jìn)行比較，測試電流值大于標(biāo)準(zhǔn)樣品的電流值即為產(chǎn)品合格，并通過測試電流值除以LED燈陣列的功率獲得該光電探測器的光譜響應(yīng)值。
[0029]通過以上描述可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明揭示了一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)及測試方法，將傳統(tǒng)的光譜響應(yīng)測試的連續(xù)光波段改為測量單一波長的響應(yīng)，減少了測試時間，測試速度得到有效提升;采用LED陣列的方式提高了光電流，簡化了電流的讀取電路，降低了測量誤差，大幅提高了測試的效率;結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，測試方便快捷，成本低廉;適于大批量生產(chǎn)及測試，便于市場推廣。
[0030]以上對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了充分描述，需要說明的是，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】并不受上述描述的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)在結(jié)構(gòu)、方法或功能等方面采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于:包括一暗盒，所述暗盒內(nèi)具有一基座，所述基座上設(shè)置有LED燈陣列和待測樣品，所述待測樣品位于所述LED燈陣列的光軸線上，其中，所述LED燈陣列連接有穩(wěn)定電源，所述待測樣品連接有計(jì)量器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述LED燈陣列的光源福射波長為300歷~11001111103.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述LED燈陣列的光源輻射波長為940nmo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述穩(wěn)定電源為穩(wěn)壓電源或穩(wěn)流電源。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)量器至少包括電流表、鎖相放大器、電壓表、光功率計(jì)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述待測樣品至少包括光電探測器、太陽能光電池、光電倍增管。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述待測樣品為光電探測器，所述光電探測器包括TO管座和芯片，所述芯片通過導(dǎo)電銀膠固定于所述TO管座上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)量器的連接線端部具有一供所述TO管座插接的插接端。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)量器連接有一用于采集及分析數(shù)據(jù)的電腦。10.基于權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述一種光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于包括以下步驟: S1、預(yù)備步驟， 打開穩(wěn)定電源、計(jì)量器及電腦，并預(yù)熱至少3分鐘，其中穩(wěn)定電源為穩(wěn)壓電源，計(jì)量器為電流表； S2、待測樣品放置步驟， 打開暗盒，將待測樣品放置于基座上，待測樣品為光電探測器，將光電探測器TO管座的針腳插入連接線的插接端內(nèi)，調(diào)整光電探測器的位置，使其位于LED燈陣列的光軸線上； S3、測試步驟， 關(guān)閉暗盒，并觀察電流表，當(dāng)電流表示數(shù)穩(wěn)定時，即為當(dāng)前光電探測器的測試數(shù)據(jù)； S4、光譜響應(yīng)值確定步驟， 光電探測器的測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦內(nèi)，并通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品的電流值進(jìn)行比較，測試電流值大于標(biāo)準(zhǔn)樣品的電流值即為產(chǎn)品合格，并通過測試電流值除以LED燈陣列的功率獲得該光電探測器的光譜響應(yīng)值。
【文檔編號】G01M11/02GK105841931SQ201610338483
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】包廣宏, 郭霞, 蔣維明, 李沖
【申請人】蘇州北鵬光電科技有限公司