一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)，包括屏蔽罩和上位機，屏蔽罩內(nèi)設置有空間光源，空間光源的下方設置有載物臺，載物臺的下方設置有旋轉(zhuǎn)平臺，旋轉(zhuǎn)平臺上安裝有鏡頭，旋轉(zhuǎn)平臺的下方設置有三維掃描平臺，三維掃描平臺上連接有探測器，探測器上連接有準直器。本發(fā)明采用三維掃描陣列，在Z軸方向完成對探測器的調(diào)焦操作，利用X軸和Y軸完成對二維平面的成像掃描過程，控制簡單，成本低，并可以完成定焦位置實時校準工作；同時本系統(tǒng)可以利用簡單的功率可調(diào)的透射式光路完成單元探測器參數(shù)的測試，包括暗電流、響應度、擊穿電壓等探測器性能參數(shù)測試。
【專利說明】
一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及單元探測器領域，具體涉及一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著大面陣列探測器的發(fā)展，已經(jīng)幾乎沒有利用單元探測器成像的系統(tǒng)，但是為了能有效的在集成大陣列探測器之前，對單元感光單元的性能驗證就成了一個棘手的難題。通常探測器的生產(chǎn)研發(fā)及感光材料的研發(fā)單位為了驗證其設計單元探測器的成像性能或?qū)ν獬上裾故?，往往需要設計復雜的、高成本的光路系統(tǒng)和二維掃描陣列平臺，同時需要配備其他系統(tǒng)完成對探測器參數(shù)的測試，因此目前系統(tǒng)只能顯示圖像而沒有對單元探測器的實時輸出電信號進行同步分析，或只能分析探測器的參數(shù)性能沒有二維掃描成像過程，這樣就不能對探測器的性能做一個完整性的評估，目前能同時進行兩方面驗證的測試系統(tǒng)還沒有發(fā)現(xiàn)。
[0003]對于單元探測器的成像和性能驗證方案都是獨立存在的，目前在二維成像方案中一種是通過振鏡組實現(xiàn)，但是其成本往往過高，而且控制和調(diào)試的難度很大，性價比不高，同時由于其光通量不容易控制和振鏡光路的特殊結構，目前也沒有見過利用振鏡組進行探測器的參數(shù)分析的系統(tǒng)；另一種成像方案是利用二維掃描陣列平臺對單元探測器或目標物體進行二維移動完成掃描的過程，雖然這種方案相對簡單，但是單純的二維掃描控制的調(diào)焦過程比較復雜，焦距對準過程也不夠精確；同時在進行單元探測器電參數(shù)性能測試中，往往需要專業(yè)的光路結構和參數(shù)分析儀器或系統(tǒng)，而且僅僅是單純分析參數(shù)，也沒有成像顯示過程。
[0004]在現(xiàn)有技術中，論文《二維掃描型激光雷達的掃描特性分析》(紅外，第31卷第6期，第10至14頁，2010年06月)公開了一種基于振鏡的二維掃描方法，通過對運動模型的分析，可以得出使用此方法研制的二維掃描系統(tǒng)非常復雜，控制過程中引入的變量過多，成本相對較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有的單元探測器存在的不能同時掃描成像和進行性能驗證的問題，本發(fā)明提供了一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明采用以下的技術方案:
[0007]—種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)，包括屏蔽罩和上位機，所述屏蔽罩內(nèi)設置有空間光源，空間光源的下方設置有載物臺，載物臺的下方設置有旋轉(zhuǎn)平臺，旋轉(zhuǎn)平臺上安裝有鏡頭，所述旋轉(zhuǎn)平臺的下方設置有三維掃描平臺，所述三維掃描平臺上連接有探測器，探測器上連接有準直器。
[0008]優(yōu)選地，所述屏蔽罩上開設有光纖光源接口、電源接口和USB通信接口，所述光纖光源接口連接有光纖光路，所述光纖光路依次與載物臺和旋轉(zhuǎn)平臺相連，所述三維掃描平臺通過USB通信接口與上位機之間通信連接。
[0009]優(yōu)選地，所述三維掃描平臺通過信號采集板與探測器相連。
[0010]優(yōu)選地，所述空間光源為可見空間光源或近紅外空間光源。
[0011 ]本發(fā)明具有的有益效果是:
[0012]本發(fā)明可以利用簡單、低成本的透射式的單元探測器掃描成像光路系統(tǒng)和自動對焦技術完成對目標物體的精確掃描成像;并利用單元探測器的自動對焦技術和光纖光路，完成對單元探測器的電性參數(shù)測試，大大完備了單元探測器的性能分析過程，并且能夠?qū)崿F(xiàn)儀器化，具有很強的應用和市場價值。
【附圖說明】
[0013]圖1為透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發(fā)明進行具體的說明:
[0015]結合圖1，一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)，包括屏蔽罩I和上位機。
[0016]其中，屏蔽罩I用于屏蔽外部干擾光源和灰塵等干擾，屏蔽罩I內(nèi)設置有空間光源2，空間光源2為可見空間光源或近紅外空間光源。
[0017]空間光源2的下方設置有載物臺3，載物臺3的空間位置可進行調(diào)節(jié)，載物臺3的下方設置有旋轉(zhuǎn)平臺4，旋轉(zhuǎn)平臺4上安裝有鏡頭5，旋轉(zhuǎn)平臺4能夠進行俯仰、前后、上下微調(diào)，旋轉(zhuǎn)平臺4的下方設置有三維掃描平臺6，三維掃描平臺6通過信號采集板12與探測器7相連，探測器7上連接有準直器8。
[0018]屏蔽罩I上開設有光纖光源接口9、電源接口和USB通信接口 10，光纖光源接口 9連接有光纖光路11，光纖光路11依次與載物臺3和旋轉(zhuǎn)平臺4相連;三維掃描平臺6通過USB通信接口 10與上位機之間通信連接;電源接口外接電源，用于給系統(tǒng)供電。
[0019]實施例1
[0020]一種透射式單元探測器成像操作方法，包括:
[0021]步驟1:三維掃描平臺自動控制進行調(diào)焦操作，在Z軸的方向完成對探測器的調(diào)焦操作，利用電機控制完成調(diào)節(jié)載物臺和旋轉(zhuǎn)平臺，載物臺旋轉(zhuǎn)至光源全通的狀態(tài)，當AD采樣模塊采集到的數(shù)值為最大時，確認為系統(tǒng)調(diào)焦完成；
[0022]步驟2:將目標物體放置在載物臺上，載物臺電機將目標物體旋轉(zhuǎn)至光路通道，三維掃描平臺利用X軸和Y軸完成對二維平面的成像掃描；
[0023]步驟3:進行正式成像顯示采集過程，數(shù)據(jù)傳輸流向為:光電探測器將焦面上的光信號轉(zhuǎn)換為電流信號I，前置放大電路將光電探測器輸出的電流信號進行IV轉(zhuǎn)換，完成光電流到電壓的轉(zhuǎn)換，利用采集到的數(shù)據(jù)進行增益分析，通過程控放大模塊完成增益的自動調(diào)整，增益調(diào)整完成后的電壓信號進入AD采樣模塊，完成模擬信號到數(shù)字數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；
[0024]步驟4:AD采樣模塊采集的數(shù)字數(shù)據(jù)通過USB接口傳輸?shù)缴衔粰C，上位機根據(jù)像元的物理位置，進行拼圖，最終完成圖像的二維掃描成像過程。
[0025]實施例2
[0026]一種透射式單元探測器電性參數(shù)測試操作方法，包括:
[0027]步驟1:三維掃描平臺自動控制進行調(diào)焦操作，利用電機控制完成調(diào)節(jié)載物臺和旋轉(zhuǎn)平臺，使得光纖光源接口與準直器對準，當AD采樣模塊采集到的數(shù)值為最大時，確認為系統(tǒng)調(diào)焦完成；
[0028]步驟2:操作界面處于電性參數(shù)測試狀態(tài)，系統(tǒng)完成自動調(diào)焦后，進行正式參數(shù)測試過程，通過調(diào)節(jié)光纖光源的波長、功率、脈沖寬度等參數(shù)，使得進入準直器并最終進入到探測器的光源為具有已知參數(shù)的光信號。
[0029]數(shù)據(jù)傳輸流向為:光電探測器將焦面上的光信號轉(zhuǎn)換為電流信號I，前置放大電路將光電探測器輸出的電流信號進行IV轉(zhuǎn)換，完成光電流到電壓的轉(zhuǎn)換，利用采集到的數(shù)據(jù)進行增益分析，通過程控放大模塊完成增益的自動調(diào)整，增益調(diào)整完成后的電壓信號進入AD采樣模塊，完成模擬信號到數(shù)字數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；
[0030]步驟3:AD采樣模塊采集的數(shù)字數(shù)據(jù)通過USB接口傳輸?shù)缴衔粰C，上位機根據(jù)采集到的信號強度數(shù)據(jù)，進行計算，最終完成探測器的參數(shù)測量過程。
[0031]本發(fā)明采用三維掃描陣列，在Z軸的方向完成對探測器的調(diào)焦操作，利用X軸和Y軸完成對二維平面的成像掃描過程，控制簡單，成本低，并可以完成定焦位置實時校準工作，同時可以利用簡單的功率可調(diào)的透射式光路完成單元探測器性能參數(shù)的測試。
[0032]當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于，包括屏蔽罩和上位機，所述屏蔽罩內(nèi)設置有空間光源，空間光源的下方設置有載物臺，載物臺的下方設置有旋轉(zhuǎn)平臺，旋轉(zhuǎn)平臺上安裝有鏡頭，所述旋轉(zhuǎn)平臺的下方設置有三維掃描平臺，所述三維掃描平臺上連接有探測器，探測器上連接有準直器。2.根據(jù)權利要求1所述的一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于，所述屏蔽罩上開設有光纖光源接口、電源接口和USB通信接口，所述光纖光源接口連接有光纖光路，所述光纖光路依次與載物臺和旋轉(zhuǎn)平臺相連，所述三維掃描平臺通過USB通信接口與上位機之間通信連接。3.根據(jù)權利要求1所述的一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于，所述三維掃描平臺通過信號采集板與探測器相連。4.根據(jù)權利要求1所述的一種透射式單元探測器成像及電性參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于，所述空間光源為可見空間光源或近紅外空間光源。
【文檔編號】G01R31/00GK105866589SQ201610322200
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】劉磊, 江升, 韓順利, 閆繼送, 劉加慶, 呂子敬
【申請人】中國電子科技集團公司第四十研究所, 中國電子科技集團公司第四十一研究所