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黑体辐射响应度测试-东谱实验室

原理:以标准黑体辐射源作为已知光谱辐出度的宽带参考光源,将其辐射经调制后准直投射于待测探测器光敏面。探测器输出信号经锁相放大器或前置放大器提取,与黑体在探测器有效接收面积和视场角内所发射的积分辐射功率进行比对,从而获得探测器的电压或电流响应度对入射辐射功率的比值。

具体测试对象:

热释电探测器、热电堆探测器、测辐射热计

戈莱(Golay)探测器、非致冷红外焦平面阵列像元

钽酸锂(LiTaO₃)热探测器、宽带红外光电导探测器(如MCT、InSb)的绝对响应度定标。

 

1 项目介绍

原理:以标准黑体辐射源作为已知光谱辐出度的宽带参考光源,将其辐射经调制后准直投射于待测探测器光敏面。探测器输出信号经锁相放大器或前置放大器提取,与黑体在探测器有效接收面积和视场角内所发射的积分辐射功率进行比对,从而获得探测器的电压或电流响应度对入射辐射功率的比值。

作用:测定探测器对宽带热辐射的绝对响应度,该参数是红外探测系统噪声等效功率(NEP)和比探测率(D*)计算的基础。可评估器件在特定黑体温度(常用500K或1000K)下的灵敏度水平;为红外系统作用距离估算提供输入参数;用于探测器生产批次一致性筛选及出厂校准。

 

2 样品要求

探测器光敏面须位于黑体出射孔径的远场或像面位置,以确保光敏面接收的辐照度可依据几何因子准确计算。若探测器封装带有窗口,窗口材料在中远红外波段须有高且已知的透射率,或窗口可拆卸以消除其吸收衰减引入的修正误差。测试环境须可控温控湿,以减少背景热辐射波动对微弱信号提取的干扰。

 

3 常见问题

3.1背景辐射涨落干扰。

室温背景下环境物体的热辐射与黑体辐射在探测器端混叠,尤其在长波红外波段,背景起伏引入的低频噪声使锁相放大器输出漂移,导致响应度测量重复性下降。需采用冷屏限束或差动测量构型抑制背景。

3.2探测器温度系数影响。

非致冷热探测器(如测辐射热计、热释电探测器)响应度对衬底温度敏感,测量过程中器件管壳因吸收黑体辐照而升温,响应度发生漂移。需严格控制管壳热沉温度并在热平衡后读数。


黑体辐射响应度测试-东谱实验室
原理:以标准黑体辐射源作为已知光谱辐出度的宽带参考光源,将其辐射经调制后准直投射于待测探测器光敏面。探测器输出信号经锁相放大器或前置放大器提取,与黑体在探测器有效接收面积和视场角内所发射的积分辐射功率进行比对,从而获得探测器的电压或电流响应度对入射辐射功率的比值。
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