專(zhuān)利名稱(chēng)：探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀及其測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)試技術(shù)，特別是涉及一種利用光、機(jī)、電組成的測(cè)試系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
如何快速直觀地顯示探測(cè)器表面響應(yīng)特性，是器件研制者和使用者都十分關(guān)心的問(wèn)題。特別是在制造大面積探測(cè)器工藝技術(shù)的研究過(guò)程中，為及時(shí)檢測(cè)工藝改進(jìn)效果，有一快速直觀地顯示探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀就顯得十分重要。
目前現(xiàn)有技術(shù)中有采用普通光源進(jìn)行探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試設(shè)備，如我國(guó)西南技術(shù)物理研究所研制的一臺(tái)用于雪崩光電探測(cè)器均勻性觀測(cè)系統(tǒng)，該觀測(cè)系統(tǒng)利用普通光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)一小孔輻射在探測(cè)器的表面，利用微動(dòng)臺(tái)改變不同的探測(cè)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換從而記錄下探測(cè)器表面的均勻性，該系統(tǒng)只能對(duì)響應(yīng)率高的探測(cè)器表面特性探測(cè)有效。也有采用紅外光源進(jìn)行探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試的，如我國(guó)電子工業(yè)部四十一所青島分所研制的一紅外小光點(diǎn)掃描測(cè)試儀，該掃描測(cè)試儀利用黑體的輻射通過(guò)聚焦光學(xué)系統(tǒng)及控制平臺(tái)、電子學(xué)信息處理來(lái)測(cè)試紅外單元器件的有效響應(yīng)面積及光敏面內(nèi)的響應(yīng)均勻性。該系統(tǒng)存在光路調(diào)節(jié)煩瑣及要求探測(cè)器響應(yīng)率高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能快速有效進(jìn)行探測(cè)器表面響應(yīng)率，特別是低響應(yīng)率特性測(cè)試的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀及其測(cè)試方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的一種探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀，包括一光學(xué)聚焦系統(tǒng)，設(shè)有半導(dǎo)體激光器和內(nèi)有直徑可小于等于0.1mm小孔的聚焦鏡筒；一XY兩軸位置控制平臺(tái)，設(shè)有X軸步進(jìn)電機(jī)和Y軸步進(jìn)電機(jī)；一信號(hào)放大與采集系統(tǒng)，設(shè)有放大器、I/O端口和A/D轉(zhuǎn)換器；一控制與顯示系統(tǒng)，設(shè)有計(jì)算機(jī)、用于半導(dǎo)體激光器的調(diào)制脈沖控制、控制二維位移平臺(tái)的X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；由所述計(jì)算機(jī)分別連接并控制所述I/O端口和所述A/D轉(zhuǎn)換器，所述I/O端口分別連接并控制所述X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、所述Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和所述半導(dǎo)體激光器，所述X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和所述Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接并控制所述X軸步進(jìn)電機(jī)和所述Y軸步進(jìn)電機(jī)，從而控制XY二維位移平臺(tái)，所述半導(dǎo)體激光器的光束經(jīng)過(guò)設(shè)有直徑小于0.1mm小孔的所述聚焦鏡筒形成小于0.1mm直徑的光斑，所述光斑照射于設(shè)在XY二維位移平臺(tái)上的探測(cè)器表面使其產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)，所述探測(cè)器表面經(jīng)所述放大器連接所述A/D轉(zhuǎn)換器，所述電信號(hào)經(jīng)放大器放大后，由所述A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)送所述計(jì)算機(jī)處理。
所述放大器為窄帶選頻放大器。
所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為8細(xì)分的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
所述二維位移平臺(tái)為滾珠絲杠二維位移平臺(tái)。
所述A/D轉(zhuǎn)換器為12位的A/D轉(zhuǎn)換器。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的一種探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試方法，其步驟如下
a)光學(xué)聚焦系統(tǒng)的＜0.1mm直徑的光斑照射于探測(cè)器表面使其產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)；b)所述電信號(hào)經(jīng)放大器拾取放大；c)所述放大的電信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；d)所述數(shù)字信號(hào)提供給測(cè)試儀計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)阻值變化ΔR時(shí)可得輸出電壓VL和入射輻射功率P0的關(guān)系Vs=VARL1α‾TαP0R1(R1+RL1)2G1+(ωτ)2]]>進(jìn)行處理，計(jì)算出該測(cè)試點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)；e)計(jì)算機(jī)測(cè)試軟件實(shí)時(shí)地輸入并顯示所測(cè)試的點(diǎn)的坐標(biāo)和該點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)；f)采用由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的XY滾珠絲杠二維位移平臺(tái)完成光斑測(cè)試點(diǎn)的移動(dòng)；g)重復(fù)所述步驟a)到所述步驟e)以進(jìn)行新測(cè)試點(diǎn)響應(yīng)數(shù)據(jù)的測(cè)試、輸入和顯示；h)通過(guò)采集處理每一測(cè)試點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)便可以測(cè)試分析并得到探測(cè)器的表面響應(yīng)特性，即數(shù)據(jù)采集完成后用該二維數(shù)據(jù)表繪制成3D圖形，直觀的顯示探測(cè)器表面響應(yīng)特性。
利用本發(fā)明提供的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀，由于1)測(cè)試用光斑小于等于0.1mm；2)每個(gè)測(cè)試點(diǎn)和相鄰測(cè)試點(diǎn)之間的間距小于等于0.15mm；3)AD轉(zhuǎn)換位數(shù)大于等于10位；4)光斑具有足夠的能量，使測(cè)試儀的信噪比大于等于30；所以本發(fā)明的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀能快速有效進(jìn)行探測(cè)器表面響應(yīng)率，特別是低響應(yīng)率探測(cè)器表面響應(yīng)特性的測(cè)試。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀的系統(tǒng)方框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試軟件的顯示界面圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀，包括光學(xué)聚焦系統(tǒng)、XY兩軸位置控制平臺(tái)、信號(hào)放大與采集系統(tǒng)、控制與顯示系統(tǒng)。
本發(fā)明實(shí)施例是一個(gè)小光點(diǎn)、小信號(hào)、小位移的測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)于測(cè)試點(diǎn)的位置控制較為嚴(yán)格，在100μm以下，將光斑調(diào)制到10Hz的頻率，采集數(shù)據(jù)和光斑的調(diào)制必須同步才能保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，探測(cè)器的響應(yīng)只有40μv左右，必須經(jīng)過(guò)放大電路拾取放大，并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給測(cè)試儀計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
光學(xué)聚焦系統(tǒng)光學(xué)聚焦系統(tǒng)采用波長(zhǎng)650nm，出瞳功率16mw，接口TTL電平，如圖2所示，可調(diào)制的半導(dǎo)體激光器1作為輻射光源，光束經(jīng)過(guò)第一塊物鏡2聚焦后通過(guò)直徑0.1mm的小孔3光闌，再經(jīng)過(guò)第二塊物鏡4將其聚焦成＜0.1mm直徑的光斑，光斑照射于探測(cè)器表面5使其產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)，由A/D卡采集數(shù)據(jù)送計(jì)算機(jī)處理。
XY二維位置控制平臺(tái)光學(xué)聚焦系統(tǒng)一次性調(diào)焦完成后就無(wú)須再動(dòng)，移動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生光斑的相對(duì)位移是不現(xiàn)實(shí)的，因此采用XY二維位置控制平臺(tái)來(lái)完成光斑的移動(dòng)，X軸控制光斑的行掃描，Y軸控制光斑的列掃描，由于要求光斑每次掃描的距離只有100μm且不允許有位置上的誤差，因此XY二維位置控制平臺(tái)就采用了控制精度高、無(wú)累積誤差的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠二維位移平臺(tái)作為系統(tǒng)的機(jī)械位移部分。
信號(hào)放大與采集系統(tǒng)當(dāng)光斑照射在探測(cè)器平面時(shí)，探測(cè)器的響應(yīng)只有40μv左右，如此小的信號(hào)是不容易采集和處理的，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)制作了25萬(wàn)倍的窄帶選頻放大器，將信號(hào)放大到-10v-+10v之間，然后送到計(jì)算機(jī)處理。采集系統(tǒng)采用PCI總線的12位A/D帶32路數(shù)字量I/O的采集卡，A/D通道用于放大器輸出模擬量的采集，32路數(shù)字量I/O用于輸出激光器調(diào)制脈沖信號(hào)和二維平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度、方向、位大小移、前限位保護(hù)和后限位保護(hù)等的脈沖與電平信號(hào)。
控制與顯示系統(tǒng)控制部分又分為調(diào)制脈沖的控制和二維平臺(tái)的控制，其中調(diào)制脈沖較為簡(jiǎn)單，直接用軟件通過(guò)I/O端口輸出10Hz脈沖即可。而二維平臺(tái)的控制較為復(fù)雜，本發(fā)明實(shí)施例所選的二維平臺(tái)步進(jìn)電機(jī)是42BYGH101型，步距角1.8度，而臺(tái)面螺桿導(dǎo)程1mm，重復(fù)定位精度＜0.005mm，為了使平臺(tái)移動(dòng)平穩(wěn)設(shè)計(jì)了8細(xì)分的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，因此每一個(gè)脈沖滾珠絲杠行程為1÷(360÷1.8)÷8＝0.000625mm，這樣160個(gè)脈沖平臺(tái)剛好向前移動(dòng)0.1mm＜0.15mm滿(mǎn)足控制要求，同時(shí)用其他I/O口線控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，利用檢測(cè)平臺(tái)兩端限位開(kāi)關(guān)的高低電平進(jìn)行限位控制。系統(tǒng)顯示部分完成將處理完的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件中，數(shù)據(jù)采集完成后可以將該二維數(shù)據(jù)表繪制成3D圖形，直觀的顯示探測(cè)器表面響應(yīng)特性，為最終判斷探測(cè)器的優(yōu)劣提供最直接的依據(jù)。
在圖1中，由計(jì)算機(jī)分別連接并控制I/O端口和A/D轉(zhuǎn)換器，I/O端口分別連接并控制X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和半導(dǎo)體激光器11，I/O端口輸出電機(jī)控制脈沖18控制X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接并控制X軸步進(jìn)電機(jī)15和Y軸步進(jìn)電機(jī)17，從而控制XY二維位移平臺(tái)16，由I/O端口輸出的10Hz調(diào)制脈沖10控制的半導(dǎo)體激光器11的光束經(jīng)過(guò)設(shè)有直徑0.1mm小孔12的聚焦鏡筒形13成＜0.1mm直徑的光斑，光斑照射于設(shè)在XY二維位移平臺(tái)上的探測(cè)器表面14使其產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)，探測(cè)器表面14經(jīng)放大器連接A/D轉(zhuǎn)換器，電信號(hào)經(jīng)放大器放大后，由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)送計(jì)算機(jī)處理。
本發(fā)明的探測(cè)器表面響應(yīng)測(cè)試儀的測(cè)試原理如下探測(cè)器由半導(dǎo)體材料制成，半導(dǎo)體材料對(duì)光的吸收，除了直接產(chǎn)生光生載流子的半征吸收和雜質(zhì)吸收外，還有不直接產(chǎn)生載流子的晶格吸收。晶格吸收光能后產(chǎn)生熱量引起晶格振動(dòng)加劇，使半導(dǎo)體溫度升高。于是束縛能級(jí)上的電子或空穴被釋放出來(lái)成為自由電子、自由空穴，或者是價(jià)帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶成為自由載流子，從而引起電導(dǎo)率顯著變化。當(dāng)光入射功率為PS＝P0ejωt時(shí)的阻值變化為ΔR=α‾TR0αP0G(1+ω2τT2)1/2]]>其中ω為調(diào)制頻率，α為探測(cè)器材料的吸收率，G為周?chē)h(huán)境熱導(dǎo)，τT＝C/G是探測(cè)器熱時(shí)間常數(shù)，R0是光照前物體的暗阻值。探測(cè)器通常接成橋式電路，當(dāng)阻值變化ΔR時(shí)可得輸出電壓VL和入射輻射功率P0的關(guān)系Vs=VARL1αT‾αP0R1(R1+RL1)2G1+(ωτ)2,]]>其中，R1、R2是完全一樣的熱敏元件各在一個(gè)橋臂，RL1、RL2是兩個(gè)負(fù)載電阻，其中一個(gè)可調(diào)，αT稱(chēng)為ΔT溫度間隔內(nèi)物體的平均溫度系數(shù)。通過(guò)采集處理該電壓變化便可以測(cè)試分析探測(cè)器的響應(yīng)特性。
測(cè)試軟件的顯示界面如圖3所示，該應(yīng)用程序用VB6.0編制，主要由三部分組成測(cè)試數(shù)據(jù)表203是一個(gè)二維數(shù)據(jù)表，用來(lái)實(shí)時(shí)地顯示每一測(cè)試點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)，可以動(dòng)態(tài)的觀察數(shù)據(jù)的變化。
測(cè)試點(diǎn)坐標(biāo)顯示區(qū)201用來(lái)實(shí)時(shí)地顯示當(dāng)前所測(cè)試的點(diǎn)的坐標(biāo)和該點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)，使用戶(hù)清楚的了解每一測(cè)試點(diǎn)在探測(cè)器平面的精確位置，在這里也顯示了測(cè)試進(jìn)度。
二維平臺(tái)控制區(qū)202這里包含了所有的平臺(tái)控制按鈕和繪制3D圖形及保存數(shù)據(jù)按鈕，是軟件的操縱區(qū)。
該軟件一經(jīng)運(yùn)行能自動(dòng)完成探測(cè)器平面數(shù)百個(gè)點(diǎn)的掃描及數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)，并能繪制平面響應(yīng)的三維圖形。
本發(fā)明所提供的一種探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試方法，其步驟如下a)光學(xué)聚焦系統(tǒng)的＜0.1mm直徑的光斑照射于探測(cè)器表面使其產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)；b)該電信號(hào)經(jīng)過(guò)窄帶選頻放大器的放大電路拾取放大；c)放大后的電信號(hào)經(jīng)12位的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；d)數(shù)字信號(hào)提供給測(cè)試儀計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)阻值變化ΔR時(shí)可得輸出電壓VL和入射輻射功率P0的關(guān)系Vs=VARL1αT‾αP0R1(R1+RL1)2G1+(ωτ)2]]>進(jìn)行處理，計(jì)算出該測(cè)試點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)；e)計(jì)算機(jī)測(cè)試軟件實(shí)時(shí)地輸入并顯示所測(cè)試的點(diǎn)的坐標(biāo)和該點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)；f)采用由8細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的XY滾珠絲杠二維位移平臺(tái)完成光斑測(cè)試點(diǎn)的移動(dòng)；
g)重復(fù)步驟a)到步驟e)以進(jìn)行新測(cè)試點(diǎn)響應(yīng)數(shù)據(jù)的測(cè)試、輸入和顯示；h)通過(guò)采集處理每一測(cè)試點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)便可以測(cè)試分析并得到探測(cè)器的表面響應(yīng)特性，即數(shù)據(jù)采集完成后用該二維數(shù)據(jù)表繪制成3D圖形，直觀的顯示探測(cè)器表面響應(yīng)特性。
本發(fā)明實(shí)施例的探測(cè)器表面響應(yīng)測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括設(shè)有底座和立柱臺(tái)本體31，設(shè)置在底座上的電動(dòng)二維平移臺(tái)35，設(shè)置在電動(dòng)二維平移臺(tái)35上的前置放大器32和待測(cè)件34，設(shè)置在立柱臺(tái)支架上的光學(xué)鏡筒33，連接電動(dòng)二維平移臺(tái)35的電控裝置36，連接電控裝置36、前置放大器32和光學(xué)鏡筒33的計(jì)算機(jī)37。
探測(cè)器表面響應(yīng)測(cè)試儀的機(jī)械本體由光學(xué)鏡筒、立柱臺(tái)、屏蔽盒、二維電控平移臺(tái)和底座五個(gè)部件組成。
探測(cè)儀部件組裝關(guān)系1)把底座放在工作臺(tái)上；2)二維電控平移臺(tái)和立柱臺(tái)并排通過(guò)螺釘固定在底座上；3)屏蔽盒通過(guò)螺釘固定在二維電控平移臺(tái)上；4)光學(xué)鏡筒通過(guò)立柱臺(tái)的夾持臂固定在立柱臺(tái)上，并可隨著夾持臂沿著立柱上下移動(dòng)。
本發(fā)明實(shí)施例的光源選用半導(dǎo)體激光器，為了獲得滿(mǎn)足要求的光斑大小及能量，本發(fā)明實(shí)施例采用聚焦-成像的光學(xué)系統(tǒng)。
為了便于光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，本發(fā)明實(shí)施例中利用機(jī)械結(jié)構(gòu)保證光學(xué)鏡組之間的同軸，小孔光闌經(jīng)事先調(diào)焦定位，并留有在線微調(diào)功能，以利于替換時(shí)的調(diào)節(jié)所需。整個(gè)光組可進(jìn)行上下粗調(diào)和精調(diào)調(diào)焦。
為了將探測(cè)器輸出的原始信號(hào)放大，本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)計(jì)了一低噪聲前置放大器，將探測(cè)器輸出的原始信號(hào)放大到符合采集卡所需的電平。
通過(guò)計(jì)算機(jī)控制兩維平臺(tái)的移動(dòng)達(dá)到測(cè)試不同點(diǎn)的要求。
權(quán)利要求
1.一種探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀，其特征是，包括一光學(xué)聚焦系統(tǒng)，設(shè)有半導(dǎo)體激光器和內(nèi)有直徑0.1mm小孔的聚焦鏡筒；一XY兩軸位置控制平臺(tái)，設(shè)有X軸步進(jìn)電機(jī)和Y軸步進(jìn)電機(jī)；一信號(hào)放大與采集系統(tǒng)，設(shè)有放大器、I/O端口和A/D轉(zhuǎn)換器；一控制與顯示系統(tǒng)，設(shè)有計(jì)算機(jī)、用于半導(dǎo)體激光器的調(diào)制脈沖控制、控制二維位移平臺(tái)的X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；由所述計(jì)算機(jī)分別連接并控制所述I/O端口和所述A/D轉(zhuǎn)換器，所述I/O端口分別連接并控制所述X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、所述Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和所述半導(dǎo)體激光器，所述X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和所述Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接并控制所述X軸步進(jìn)電機(jī)和所述Y軸步進(jìn)電機(jī)，從而控制XY二維位移平臺(tái)，所述半導(dǎo)體激光器的光束經(jīng)過(guò)設(shè)有直徑0.1mm小孔的所述聚焦鏡筒形成＜0.1mm直徑的光斑，所述光斑照射于設(shè)在XY二維位移平臺(tái)上的探測(cè)器表面使其產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)，所述探測(cè)器表面經(jīng)所述放大器連接所述A/D轉(zhuǎn)換器，所述電信號(hào)經(jīng)放大器放大后，由所述A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)送所述計(jì)算機(jī)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀，其特征是，所述放大器為窄帶選頻放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀，其特征是，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為8細(xì)分的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀，其特征是，所述二維位移平臺(tái)為滾珠絲杠二維位移平臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀，其特征是，所述A/D轉(zhuǎn)換器為12位的A/D轉(zhuǎn)換器。
6.一種探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試方法，其特征在于，方法的步驟如下a)光學(xué)聚焦系統(tǒng)的＜0.1mm直徑的光斑照射于探測(cè)器表面使其產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)；b)所述電信號(hào)經(jīng)放大器拾取放大；c)所述放大的電信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；d)所述數(shù)字信號(hào)提供給測(cè)試儀計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)阻值變化ΔR時(shí)可得輸出電壓VL和入射輻射功率P0的關(guān)系Vs=VARL1α‾TαP0R1(R1+RL1)2G1+(ωτ)2]]>進(jìn)行處理，計(jì)算出該測(cè)試點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)；e)計(jì)算機(jī)測(cè)試軟件實(shí)時(shí)地輸入并顯示所測(cè)試的點(diǎn)的坐標(biāo)和該點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)；f)采用由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的XY二維位移平臺(tái)完成光斑測(cè)試點(diǎn)的移動(dòng)；g)重復(fù)所述步驟a)到所述步驟e)以進(jìn)行新測(cè)試點(diǎn)響應(yīng)數(shù)據(jù)的測(cè)試、輸入和顯示；h)通過(guò)采集處理每一測(cè)試點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)測(cè)試分析并得到探測(cè)器的表面響應(yīng)特性。
全文摘要
一種探測(cè)器表面響應(yīng)特性測(cè)試儀及其測(cè)試方法，該測(cè)試儀包括光學(xué)聚焦系統(tǒng)、XY兩軸位置控制平臺(tái)、信號(hào)放大與采集系統(tǒng)、控制與顯示系統(tǒng)。由計(jì)算機(jī)分別連接并控制I/O端口和A/D轉(zhuǎn)換器，I/O端口分別連接并控制X、Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和半導(dǎo)體激光器，X、Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接并控制X、Y軸步進(jìn)電機(jī)，從而控制二維位移平臺(tái)，半導(dǎo)體激光器的光束經(jīng)過(guò)設(shè)有直徑0.1mm小孔的聚焦鏡筒形成＜0.1mm直徑的光斑，光斑照射于設(shè)在XY二維位移平臺(tái)上的探測(cè)器表面使其產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)，探測(cè)器表面經(jīng)放大器連接A/D轉(zhuǎn)換器，電信號(hào)經(jīng)放大器放大后，由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)送計(jì)算機(jī)處理。
文檔編號(hào)G01D21/00GK1687714SQ20051002549
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月28日
發(fā)明者簡(jiǎn)獻(xiàn)忠, 李湘寧, 王朝立, 趙虎, 張會(huì)林 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)