[发明专利]一种盖革模式三维激光成像焦平面阵列探测器成像性能测试系统

摘要

本发明属于光电探测技术领域，具体涉及一种盖革模式三维激光成像焦平面阵列探测器成像性能测试系统。该系统采用窄脉冲半导体激光器光源，相比于外场成像试验用的大功率固体激光器，其体积小，功率低，成本低，输出光功率可调，是实现目标极微弱光照射的非常理想的激光光源；采用暗箱隔绝箱体外环境的杂散光，使进行单光子成像探测的准确性得到保证；通过调节窄脉冲半导体激光器的激光输出延迟和调节探测器与标靶距离，可实现室内模拟远距离目标的成像探测；通过调节错位标靶中两标靶之间的距离，可实现探测器的极限距离分辨率成像探测。本发明无需外场，在室内即可完成盖革模式三维激光成像焦平面阵列探测器成像性能的测试。

主权项

1.一种盖革模式三维激光成像焦平面阵列探测器成像性能测试系统，其特征在于，所述测试系统包括光学平台、光学镜头组、待测探测器、错位标靶、暗箱和控制机柜；其中，所述光学镜头组由激光发射光学镜头和接收光学镜头组成，并且通过光学镜头组固定支架安装在所述光学平台上；所述激光发射光学镜头用于对由所述控制机柜中的激光器产生的激光进行匀化扩束整形，实现对所述错位标靶的激光照射；所述接收光学镜头用于接收由所述错位标靶反射回来的激光回波信号，并聚焦成像到所述待测探测器的光敏面上；所述待测探测器为盖革模式三维激光成像焦平面阵列探测器，通过待测探测器固定支架安装在所述光学平台上，并且通过三维电动平移台实现与所述接收光学镜头对接；所述待测探测器通过不同像元记录所述标靶不同区域的激光回波信号的达到时间；所述错位标靶由两个相互错位的标靶组成，安装在所述光学平台上，两个标靶位于所述光学镜头组的前方，标靶之间的距离可调；所述错位标靶经激光照射后，产生反射的激光回波信号；所述暗箱安装在所述光学平台上，并且所述光学镜头组、探测器和错位标靶均位于所述暗箱的内部；所述控制机柜包括程控电源模块、控制计算机、数字信号发生器、数字信号采集卡以及窄脉冲半导体激光器；其中，所述程控电源模块提供所述待测探测器所需的直流工作电压；所述控制计算机控制所述数字信号发生器产生所述待测探测器工作所需要的时序逻辑信号以及光触发信号，由所述光触发信号触发所述窄脉冲激光器产生规定频率和脉宽的激光信号，并通过光纤传输到所述激光发射光学镜头；所述数字信号采集卡同步采集所述待测探测器输出的激光回波信号达到时间信息，并传输至所述控制计算机，由所述控制计算机通过噪声处理、信号提取和图像重构，获得所述标靶的三维图形信息和强度图形信息，从而实现对所述待测探测器成像性能的测试。