[发明专利]面阵探测器光谱响应度测试方法

摘要

本发明公开了一种面阵探测器光谱响应度测试方法，属于光学测试与计量领域。该方法在单元探测器光谱响应度测试方法的基础上，对面阵探测器中心像元的光谱响应度进行测试，结合面阵探测器空间均匀性的测量，实现了对面阵探测器在整个光敏面全波段光谱响应度的准确测试。该测试方法解决了目前面阵探测器光谱响应度测量的难题，填补了面阵探测器光谱响应度测量领域的空白，并具有资源共享，节约成本，测量效率高的特点。

主权项

1.一种面阵探测器光谱响应度测试方法，其特征在于：该方法包括以下测量步骤：第1步：打开积分球光源，在计算机的控制下，逐一使标准探测器和被测面阵探测器分别移入测量光路，以使积分球光源发出的光经测量光路后成像在标准探测器或被测面阵探测器的光敏面中心，计算机将此时标准探测器和被测面阵探测器所对应的移动平台位置分别记录为x1和x2；第2步：计算机将单色仪调整到第一波长点λ₁，并控制移动平台移动到位置x1处，分别获得标准探测器输出的混合电压信号V(λ₁)_标混和背景电压信号V(λ₁)_标背，将混合电压信号扣除背景信号获得标准探测器在第一波长λ₁处的第一个实测电压信号值V(λ₁)_标1；反复重复上述过程，最终获得第一波长点λ₁的一组实测电压信号值V(λ₁)_标n，n＝1、2、……、N，计算机对V(λ₁)_标n求均值后获得标准探测器在第一波长λ₁处的测量电压值V(λ₁)_标；第3步：计算机控制单色仪按照步长Δλ移动波长点λ_m且m＝2、3……、M，并根据第2步的测量步骤，依次获得标准探测器在M-1个波长点的测量电压值V(λ_m)_标，Δλ的取值应与标准探测器光谱响应度的步长一致；第4步：计算机将单色仪调整到第一波长点λ₁，并控制移动平台移动到位置x2处，分别获得被测面阵探测器聚焦光斑处各像元的混合电压信号V(i，j，λ₁)_被混和背景电压信号V(i，j，λ₁)_被背，i代表聚焦光斑处像元的行数且i＝1、2、3……、I，j代表光斑处像元的列数且j＝1、2、3……、J，将各像元的实测电压信号扣除背景电压信号，获得被测面阵探测器在第一波长点λ₁处聚焦光斑所覆盖I×J个像元的实测电压值V(i，j，λ₁)_被1，反复重复上述过程，最终获得各像元所对应的一组实测电压信号值V(i，j，λ₁)_被n，n＝1、2、……、N，对各组V(i，j，λ₁)_被n求均值，获得被测面阵探测器上聚焦光斑所覆盖的I×J个像元的测量电压值V(i，j，λ₁)_被；第5步：计算机控制单色仪按照步长Δλ移动波长点λ_m且m＝2、3……、M，并根据第4步的测量步骤，依次获得被测面阵探测器聚焦光斑处所覆盖的I×J个像元在各波长点的测量电压值V(i，j，λ_m)_被；第6步：计算机根据测量电压值V(i，j，λ_m)_被，找出每个波长点λ_m下被测面阵探测器聚焦光斑处中心像元的测量电压值V(I/2，J/2，λ_m)，m＝1、2、3……、M，并根据以下公式计算被测面阵探测器中心像元的光谱响应度S_被(I/2，J/2，λ_m)并保存该组数据：上式中，S_标(λ_m)表示标准探测器的光谱响应度且为已知量；第7步：计算机控制移动平台运动，使被测面阵探测器移出测量光路，将积分球光源直接对准被测面阵探测器，使积分球光源发出的光覆盖被测面阵探测器的整个光敏面，调节积分球光源输出信号的强度，避免被测面阵探测器饱和。计算机通过数字电压表和数据采集卡依次读取被测面阵探测器整个光敏面各像元输出的电压值V(p，q)并存储该组数据，p代表被测面阵探测器整个光敏面像元的行数且p＝1，23，，......P，q代表被测面阵探测器整个光敏面像元的列数且q＝1，2，3，......Q；第8步：计算机根据以下公式计算被测面阵探测器整个光敏面上的空间均匀性U(p，q)并保存该组计算数据：U(p,q)=V(p,q)V(P/2,Q/2)×100%]]>上式中，V(P/2，Q/2)为被测面阵探测器光敏面上中心像元的电压输出值；第9步：计算机根据以下公式计算被测面阵探测器的光谱响应度S_被：S_被＝S_被(I/2，J/2，λ_m)×U(p，q)   m＝1、2、3……、M。