一種光譜響應測試系統及測試方法
【專利摘要】一種光譜響應測試系統，包括暗盒，暗盒內具有基座，基座上設置有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燈陣列連接有穩定電源，待測樣品連接有計量器。并相應的提出了基于該測試系統的測試方法，通過預熱實現LED燈陣列的光源穩定輸出，并通過與標準樣品的電流值進行比較，獲得并計算出合格光電探測器的光譜響應值。本發明將傳統的光譜響應測試的連續光波段改為測量單一波長的響應，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；結構簡單實用，測試方便快捷，成本低廉；適于大批量生產及測試，便于市場推廣。
【專利說明】
一種光譜響應測試系統及測試方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種光譜響應測試系統及測試方法，屬于光學輻射定標測量的技術領域。
【背景技術】
[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度，其中，光電探測器是將光輻射信號轉變成電信號的傳感器，光譜響應度表征了光電探測器將光信號轉變成電信號的能力強弱，因此光譜響應是光電探測器的重要參數指標之一。
[0003]目前，光譜響應測試系統均采用溴鎢燈光源，通過單色儀與濾光片獲得連續的單一波長光，由斬波器對光源進行調制，并通過準直系統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噪音，再由精密電流表讀取數據，通過與標準硅芯片的比較去除探測器的背景噪聲，得出光譜響應。
[0004]測試系統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取點，這樣雖然測試結果較為準確，但測試時間長，不適合工業生產。目前尚無適合工業生產使用的能快速、可靠地測試光譜響應度的廉價光電探測器測試系統。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是解決現有技術中光學測試系統昂貴并且測試速度慢的問題，提出一種結構簡單、成本低廉且測試快速有效的光譜響應測試系統。
[0006]為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為:
一種光譜響應測試系統，包括一暗盒，所述暗盒內具有一基座，所述基座上設置有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燈陣列連接有穩定電源，所述待測樣品連接有計量器。
[0007]優選的，所述LED燈陣列的光源輻射波長為300nm?llOOnm。
[0008]優選的，所述LED燈陣列的光源輻射波長為940nm。
[0009]優選的，所述穩定電源為穩壓電源或穩流電源。
[0010]優選的，所述計量器至少包括電流表、鎖相放大器、電壓表、光功率計。
[0011]優選的，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，所述芯片通過導電銀膠固定于所述TO管座上。
[0013]優選的，所述計量器的連接線端部具有一供所述TO管座插接的插接端。
[0014]優選的，所述計量器連接有一用于采集及分析數據的電腦。
[0015]本發明還揭示了一種光譜響應的測試方法，包括以下步驟:
S1、預備步驟，
打開穩定電源、計量器及電腦，并預熱至少3分鐘，其中穩定電源為穩壓電源，計量器為電流表； 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，調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，
關閉暗盒，并觀察電流表，當電流表示數穩定時，即為當前光電探測器的測試數據；
54、光譜響應值確定步驟，
光電探測器的測試數據導入電腦內，并通過與標準樣品的電流值進行比較，測試電流值大于標準樣品的電流值即為產品合格，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值。
[0016]本發明的有益效果主要體現在:
I.將傳統的光譜響應測試的連續光波段改為測量單一波長的響應，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.結構簡單實用，測試方便快捷，成本低廉；
4.適于大批量生產及測試，便于市場推廣。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明一種光譜響應測試系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本發明提供了一種光譜響應測試系統及測試方法，測試效率高、成本低廉。以下結合附圖對本發明技術方案進行詳細描述，以使其更易于理解和掌握。
[0019]一種光譜響應測試系統，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度參數的元器件進行測試。如圖1所示，包括一暗盒I，暗盒I內具有一基座2，基座2上設置有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連接有穩定電源5，用于保障供給電源的穩定性，保持LED燈陣列3的發光強度穩定，待測樣品4連接有計量器6，通過計量器獲得測試數據。
[0020]需要說明的是，LED燈陣列的光源輻射波長為300nm~1100nm，在此區間內的測試效果最優，測試準確。具體實施例中，LED燈陣列的光源輻射波長為940nm。
[0021]本案中的穩定電源為穩壓電源或穩流電源，穩定電源可降低電路的波動，減小電路隨機噪聲干擾。通過穩定的電壓或電流實現對LED燈陣列的穩定輸出，保證LED燈陣列的發光強度穩定，還可以通過調節穩定電源的輸出實現對LED燈陣列光源發光強度的控制。
[0022]對計量器進行細化，其至少包括電流表、鎖相放大器、電壓表、光功率計。只要能實現對待測樣品進行測試數據采集的計量器，均在本案的保護范圍之內。優選實施例中，計量器采用精密電流表，測試待測樣品的電流，以便計算獲得光譜響應值。
[0023]具體實施例中，待測樣品4為光電探測器，光電探測器包括TO管座和芯片，芯片通過導電銀膠固定于TO管座上。計量器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據進行實時記錄，計量器6連接有一用于采集及分析數據的電腦7。通過該電腦能實現數據的實時采集，通過與標準樣品的數據對比記錄待測樣品是否合格的信息，并對合格產品進行光譜響應值的計算。
[0025]—種光譜響應的測試方法，基于上述的一種光譜響應測試系統，包括以下步驟:
S1、預備步驟，
打開穩定電源、計量器及電腦，并預熱至少3分鐘，以5分鐘為宜。其中穩定電源為穩壓電源，計量器為電流表;通過預熱使得穩定電源的輸出更平穩、計量器的示數更準確、電腦完全開機，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，調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，
關閉暗盒，并觀察電流表，當電流表示數穩定時，即為當前光電探測器的測試數據；因為前期的預熱操作，使得電流表示數穩定的時間不超過3秒，測試快速高效。
[0028]S4、光譜響應值確定步驟，
光電探測器的測試數據導入電腦內，并通過與標準樣品的電流值進行比較，測試電流值大于標準樣品的電流值即為產品合格，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值。
[0029]通過以上描述可以發現，本發明揭示了一種光譜響應測試系統及測試方法，將傳統的光譜響應測試的連續光波段改為測量單一波長的響應，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;結構簡單實用，測試方便快捷，成本低廉;適于大批量生產及測試，便于市場推廣。
[0030]以上對本發明的技術方案進行了充分描述，需要說明的是，本發明的【具體實施方式】并不受上述描述的限制，本領域的普通技術人員依據本發明的精神實質在結構、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方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種光譜響應測試系統，其特征在于:包括一暗盒，所述暗盒內具有一基座，所述基座上設置有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燈陣列連接有穩定電源，所述待測樣品連接有計量器。2.根據權利要求1所述的一種光譜響應測試系統，其特征在于:所述LED燈陣列的光源福射波長為300歷~11001111103.根據權利要求2所述的一種光譜響應測試系統，其特征在于:所述LED燈陣列的光源輻射波長為940nmo4.根據權利要求1所述的一種光譜響應測試系統，其特征在于:所述穩定電源為穩壓電源或穩流電源。5.根據權利要求1所述的一種光譜響應測試系統，其特征在于:所述計量器至少包括電流表、鎖相放大器、電壓表、光功率計。6.根據權利要求1所述的一種光譜響應測試系統，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.根據權利要求6所述的一種光譜響應測試系統，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，所述芯片通過導電銀膠固定于所述TO管座上。8.根據權利要求7所述的一種光譜響應測試系統，其特征在于:所述計量器的連接線端部具有一供所述TO管座插接的插接端。9.根據權利要求1所述的一種光譜響應測試系統，其特征在于:所述計量器連接有一用于采集及分析數據的電腦。10.基于權利要求1至9任意一項所述一種光譜響應測試系統的測試方法，其特征在于包括以下步驟: S1、預備步驟， 打開穩定電源、計量器及電腦，并預熱至少3分鐘，其中穩定電源為穩壓電源，計量器為電流表； 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，調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， 關閉暗盒，并觀察電流表，當電流表示數穩定時，即為當前光電探測器的測試數據； S4、光譜響應值確定步驟， 光電探測器的測試數據導入電腦內，并通過與標準樣品的電流值進行比較，測試電流值大于標準樣品的電流值即為產品合格，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