专利名称:一种ccd探测器标定装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种CCD探测器标定装置,尤其涉及一种激光参数测量用CCD探 测器性能标定装置。
背景技术:
随着神光三主机装置大科学工程深入开展,对激光性能参数测量诊断显得越来越 重要。激光性能参数测量诊断所用的探测器全部为CCD成像探测器。由于神光三激光波长 主要为351nm和1053nm,对于CCD探测器来说响应比较低,性能参数将会下降,直接影响神 光三主机装置激光性能参数测量的准确性。目前标定CCD探测器有两方法, 一种方法用激 光器和楔形镜的组合,只对CCD探测器动态范围测量,其它关键参数如均匀性、响应度、信 噪比等无法测量,且测量精度低。另一种方法用积分球均匀白光光源测试,与实际使用的激 光波长不符,导致CCD探测器标定的参数与实际参数相差很大。用上述两种标定方法,会使 CCD探测器测量激光参数的可信度大大降低。
实用新型内容为了解决背景技术中所存在的技术问题,本实用新型提出了一种激光参数测量 CCD探测器性能标定装置,解决了激光参数测量CCD探测器性能参数标定的问题,该装置 能够有效的标定CCD的性能参数并且能够给出修正系数,很好的保证激光参数测量的准确 性。
本实用新型的技术解决方案是一种CCD探测器标定装置,其特征在于该装置包
括激光器、衰减器、积分球以及能量探测器,所述能量探测器设置在积分球上,所述衰减器
设置在激光器和积分球之间,激光器、衰减器和积分球三者位于同一光路上。 该装置还包括可变光阑,所述可变光阑设置在者积分球上,与衰减器位于同一光路上。 上述衰减器、CCD探测器以及能量探测器均连接于采集与控制计算机。 上述能量探测器前设置有相应波长的带通滤光片,所述能量探测器通过控制卡和
采集与控制计算机连接。 上述衰减器是由可变狭缝或不同透过率的衰减片组成的。 上述能量探测器在351nm波段是硅(si)探测器,在1053nm波段是铟镓砷
(INGaAa)探测器。 本实用新型的优点是 1、本实用新型采用激光器、衰减器、能量探测器和积分球组合标定CCD探测器,可 以准确标定CCD探测器响应度、信噪比、动态范围、响应线性度等关键参数; 2、在输入不同能量的情况下,用最小二乘法对采集的数据进行处理,可以得到CCD 探测器的均匀性修正系数和响应的暗电流噪声; 3、本实用新型提供的标定装置,利用不同的激光波长,可以准确的测量神光三激光参数测量用CCD探测器在不同波长的响应率; 4、本实用新型提供的标定装置中加入了可变光阑,可以减少外界杂光对CCD探测 器性能标定的影响,提高CCD探测器标定的精度; 5、利用本实用新型标定CCD探测器性能,数据采集、处理由计算机完成,稳定性 高、重复性好,测量结果置信度高; 6、本实用新型使CCD探测器标定的自动化程度大幅度提高,适用于批量化检验, 节省了劳动力和成本。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参见图l,本实用新型提供的CCD探测器标定装置包括激光器1、衰减器2、积分球 3、可变光阑4、能量探测器5、采集与控制计算机6,激光器电源8,激光器1、衰减器2、积分 球3依次设置在平台7上,调节激光器1和衰减器2的高度一样,激光器1要求功率短期内 稳定,并且波长可以变化,具体根据实际需求定制。衰减器2由可变狭缝或不同透过率的衰 减片组成,用来衰减激光能量。积分球3使进入的光束多次反射后达到均匀。可变光阑4 设在积分球上或者衰减器2和积分球3之间,用来消除外界杂光的影响。能量探测器5设 置在积分球3上,探测积分球3内光束的能量;能量探测器5在351nm波段选用硅(si)探 测器,在1053nm波段选用铟镓砷(INGaAa)探测器,能量探测器5前配有相应波长带通滤光 片,能量探测器5用控制卡和计算机6连接。衰减器2、CCD探测器9、能量探测器5都与计 算机6相连接,计算机6控制衰减器2的工作,并采集CCD探测器9和能量探测器5的数据。 通过计算机6的控制,衰减器2可以转动,从而透过的激光能量会根据位置不同而改变,这 样用计算机6可以直接控制,得到不同的能量下的数据。 工作时将CCD探测器9安装在积分球3上,将CCD探测器9曝光时间、增益设置到 正常工作状态,开启激光器1,计算机6控制衰减器2转动到光能透过最大的位置,计算机6 采集CCD探测器9图像并处理图像。如果图像饱和,用计算机6控制衰减器2转动,使CCD 探测器9图像灰度的最大值达到饱和时的95%,采集此时的CCD探测器9的图像和能量探 测器数据。按一定步距控制衰减器2转动,减少能量,采集探测器图像和能量探测器数据。 当CCD探测器9图像灰度的最大值达到暗电流的值时,停止采集。将采集到的图像数据按 最小二乘法进行处理,可得到CCD探测器9的响应度、信噪比、动态范围、响应线性度和均匀 性修正系数等参数。
权利要求一种CCD探测器标定装置,其特征在于该装置包括激光器、衰减器、积分球以及能量探测器,所述能量探测器设置在积分球上,所述衰减器设置在激光器和积分球之间,激光器、衰减器和积分球三者位于同一光路上。
2. 根据权利要求1所述的CCD探测器标定装置,其特征在于该装置还包括可变光阑,所述可变光阑设置在积分球上,与衰减器位于同 一光路上。
3. 根据权利要求1所述的CCD探测器标定装置,其特征在于该装置还包括可变光阑,所述可变光阑设置在衰减器和积分球之间,与衰减器位于同 一光路上。
4. 根据权利要求1所述的CCD探测器标定装置,其特征在于所述衰减器、CCD探测器 以及能量探测器均连接于采集与控制计算机。
5. 根据权利要求4所述的CCD探测器标定装置,其特征在于所述能量探测器前设置 有相应波长的带通滤光片,所述能量探测器通过控制卡和采集与控制计算机连接。
6. 根据权利要求1或2或3或4或5所述的CCD探测器标定装置,其特征在于所述 衰减器是由可变狭缝或不同透过率的衰减片组成的。
7. 根据权利要求6所述的CCD探测器标定装置,其特征在于所述能量探测器在351nm 波段是硅(si)探测器,在1053nm波段是铟镓砷(INGaAa)探测器。
专利摘要本实用新型涉及一种CCD探测器标定装置,该装置包括激光器、衰减器、积分球以及能量探测器,能量探测器设置在积分球上,衰减器设置在激光器和积分球之间,激光器、衰减器和积分球三者位于同一光路上。本实用新型提出的激光参数测量CCD探测器性能标定装置,解决了激光参数测量CCD探测器性能参数标定的问题,该装置能够有效的标定CCD的性能参数并且能够给出修正系数,很好的保证激光参数测量的准确性。
文档编号G01M11/02GK201540197SQ20092003473
公开日2010年8月4日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者李霞, 赛建刚, 赵建科, 陈永权 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所