基于红外激光积分球的硅探测器响应非线性研究

0.9μm是我国高温标准光电和辐射法热力学温度测量的主要工作波段之一,因此对该波段下滤光片辐射计的非线性的研究十分重要。基于单相干光源双光路的光通量倍增法设计并搭建了硅探测器光谱响应非线性测量系统,利用双紫外熔融石英分光镜实现光通量的调控,通过积分球使探测器视场被完全充满,提高入射光在探测器光敏面作用区域的重复性,采用高吸收光阱避免光通量调控过程中的多次反射。实验通过切换中性密度滤波片来实现对光电流范围扩展,表征了0.9μm滤光片辐射计在1.6×10-8~8×10-6 A光电流范围内的非线性,单次测量的非线性值为-8.7×10-5~4.8×10-5,单次测量结果标准不确定度优于3.7×10-4,累积测量的非线性值为-2.7×10-4,标准不确定度优于7.6×10-4。

光伏探测器响应非线性的机理分析

随着光伏探测器在傅里叶变换红外(FTIR)光谱探测领域的广泛应用,光伏型器件的响应非线性现象逐渐成为影响FTIR光谱反演精度的关键问题。文章对光伏探测器的响应非线性进行研究,首先,总结了光伏探测器的一般原理与等效电路;然后,对导致探测器出现响应非线性的内部效应与外部因素进行分析;最后,总结了内外因素之间的关联,并在结论中给出了对探测器进行非线性校正的工作方向。这对揭示半导体器件对不同通量辐射的响应规律、对于改善研究光伏探测器的非线性问题以及提高FTIR光谱探测精度具有重要的意义。

纳秒脉冲激光诱导CCD探测器铝层金属液-固相变时间特性研究

从理论仿真计算方面开展了脉冲激光诱导CCD探测器铝层金属温升变化的液-固相变时间特性研究。通过傅里叶热传导方程计算仿真了纳秒激光诱导CCD探测器铝层金属材料的温升曲线,获得了铝层金属材料液-固相变起始时刻和液-固相变时间长度随激光脉冲峰值功率和激光入射角度的变化规律。理论计算结果表明,随着入射激光脉冲峰值功率增加,激光诱导CCD探测器铝层表面的最高温度逐渐升高,铝层材料的液-固相变起始时刻往后延迟,且液-固相变时间长度增加;随激光入射角度的增大,铝层表面的最高温度逐渐降低,液-固相变起始时刻不断前移,而液-固相变时间长度逐渐变短。研究结果表明,激光脉冲峰值功率密度和激光入射角对激光诱导CCD探测器的液-固相变时间特性有重要影响,对揭示纳秒激光诱导CCD探测器的热损伤机制有重要的理论意义。

激光入射角度对CCD探测器损伤特性的影响

开展了激光入射角度对高重频纳秒激光诱导CCD探测器损伤特性研究。通过傅里叶热传导方程理论计算了CCD探测器表面的温升曲线,发现随着激光入射角度变大,激光辐照区域中心点位置的最高温度逐渐降低,且液-固相变凝固时间缩短,降低了CCD探测器的损伤可能。实验结果表明,随着入射激光功率的增加,激光诱导CCD探测器表面损伤形貌的横向尺寸和纵向尺寸都逐渐变大。随着激光入射角度变大,激光诱导CCD探测器形貌损伤面积增大,并且形貌损伤阈值增加。这是由于激光入射角度增大导致了CCD探测器表面辐照的激光光斑面积变大,使探测器表面的激光功率密度降低,从而造成CCD探测器的激光损伤阈值增大。

基于信号幅度的^(3)He管中子探测器刻度算法优化研究

本研究针对中国散裂中子源下的高压中子衍射谱仪中核心组件——位置灵敏型^(3)He管中子探测器的刻度问题进行了深入探究。通过实验验证和理论分析,揭示了传统刻度方法中未考虑到的中子信号幅度对刻度参数的影响,以及由此产生的位置分布畸变和空间分辨率降低的问题。为解决这些问题,本研究提出了一种改进的刻度算法,该算法能够有效地考虑中子信号幅度的变化,从而显著改善了探测器系统的空间分辨能力。经过实验结果分析显示,新的刻度算法不仅消除了位置分布的拖尾现象,而且提高了不同位置处的空间分辨率,与理论预期相符。本研究的成果为高压中子衍射谱仪在极端条件下的应用提供了重要的技术支持,并为进一步优化中子探测器的刻度方法和提高中子衍射技术的应用精度奠定了基础。

光电探测器非线性响应对相干激光多普勒测速仪的影响

光电探测器是相干激光多普勒测速仪的重要组成部分,其对光信号强度的响应特性直接影响着系统的信噪比。为了提高系统探测性能,从光电探测器非线性响应对相干激光多普勒测速仪的影响的角度进行研究。通过对响应函数进行多项式分析,研究输入拍频信号为带偏置的余弦信号时的输出电压波形,对比分析存在二阶非线性响应与在线性响应下的信号,从理论上说明探测器非线性响应对系统信噪比的影响。并对测速仪进行了对比实验,在对非线性响应进行抑制之后,系统信噪比由16dB提高到35dB,从实验角度验证了分析的正确性。

相位测量轮廓术中探测器非线性误差的分析

在相位测量轮廓术 (PMP)中 ,探测器的非线性响应是导致测量误差的重要因素 ,本文对该误差进行了理论分析和计算机模拟 ,比较了各种相移算法对这一误差的抑制能力 ,数值模拟与理论分析的结果一致。本文可为实际应用中合理地选择算法提供理论依据。

激光辐照光电探测器的非线性效应

用稳定连续波激光对碲镉汞红外光电探测器进行辐照研究 ,得到了不同激光辐照功率密度下探测器的响应情况 ,发现了探测器的新的非线性效应——混沌及“零输出”现象。并对混沌进行了诊断 。

热辐射测温系统中探测器非线性校正方法

热辐射测量技术中,红外探测器的非线性效应导致对目标红外辐射测量时存在一定误差。依据黑体辐射定律,理论计算得出黑体在不同温度、一定波长带宽下的热辐射量曲线,实验测得同样参数下红外探测器检测到的热辐射量。利用理论曲线对探测器的检测曲线进行修正,校正探测器非线性效应,提高热辐射测温的测量精度。

红外焦平面探测器非线性度拟合参数分析

从理论上分析了光子型红外焦平面探测器各输入输出参数之间的线性关系。对典型320×256长波红外焦平面探测器在不同拟合参数下的非线性度进行了测试,并与理论计算结果进行了比较。结果表明采用输出信号电压与波段光子数或黑体波段辐照功率进行拟合,可以使理论上带来的非线性度减至最小,能够更为准确地评价红外焦平面探测器的非线性度。

640×512制冷探测器非线性响应分析

由于制冷探测器焦平面制作工艺的缺陷,使其各部分组分不会完全相同,从而导致焦平面在进行光电转换时各个位置的光电流大小存在差异.本文以国产640×512中波凝视型制冷热像仪整机研制项目为基础,通过对探测器接收红外辐射并转换为光电流的过程中主要参量与焦平面材料Hg1-xCdxTe中组分x的关系进行分析,推导出探测器焦平面光电流与组分x的关系模型.在探测器能够正常工作的宽温度范围内利用黑体面源对探测器进行照射,采集各个温度点下探测器输出数据,并对本探测器整体响应特性及单个像素点的响应特性进行分析.根据影响光电流的最主要的参量变化情况,提出了双指数曲线模型来描述实际响应数据,并通过大量的数据和图表分析,证明了该模型能够提高对探测器实际响应描述的精确程度,对实际的工程应用具有指导意义.

位置敏感探测器(PSD)的非线性补偿技术

介绍了二维枕型位置敏感探测器(PSD)的工作原理和非线性的成因。根据PSD的非线性特点提出了双边线性插值补偿法对PSD的非线性进行补偿。在不增加硬件成本的前提下大幅度提高了PSD的线性度,扩大了PSD的有效使用面积。实验表明:补偿后PSD获得了很好的线性度。

探测器非线性对傅立叶变换轮廓术的影响

本文分析了探测器存在二阶、三阶非线性对傅立叶变换轮廓术的影响 ,对抽样频率的确定给出了严格的理论分析和公式推导。分析表明 :由于非线性的影响 ,必须增大抽样频率才可避免频谱混叠 ,保证傅立叶变换轮廓术的测量精度。计算机模拟实验给出了不同抽样频率对三维重建的影响 。

轮控小型月球探测器姿态稳定的非线性预测控制

针对月球探测器飞行任务要求,推导三轴姿态稳定非线性预测控制器,以抑制反作用轮低速摩擦等对姿态的扰动,满足月球探测器高精度姿态稳定控制精度和稳定度的要求.仿真结果表明该控制器控制精度高,能有效抑制飞轮低速摩擦等对姿态的扰动.

光学探测器非线性度测试仪的研制

本文介绍了一种高精度的硅光电探测器线性度测量系统 ,给出了该系统的原理、结构和测量方法 ,分析了测量不确定度及适用范围 ,该系统可应用于精度要求高的光学探测器线性度的测量。

采用曲线拟合消除探测器阵列非线性对吸收光谱的影响

在微型光谱分析系统中 ,光电探测器阵列像元的非线性响应对光谱信号有着很大的影响 ,尤其是吸收谱的测量中 ,将导致吸收谱的畸变和假谱线的出现。文章对这一影响进行了深入的分析 ,并提出了根据线性像元输出信号 ,利用曲线拟合的方法对线性较差的像元输出进行矫正 ,减小非线性对光谱信号的影响。采用该方法对实验中获取的吸收谱信号进行了矫正 ,得到了理想的效果。

光电探测器非线性响应的一种简易修正

本文给出了一种采用中性滤光片对光电探测器的非线性响应作修正的方法。

探测器非线性对三阶交调失真的影响

建立了基于双电极马赫-曾德尔调制器和非线性光电探测器的双音调制直接探测链路模型,推导了探测器非线性条件下系统基阶信号和三阶交调信号功率表达式,分析了探测器非线性对链路三阶交调失真的影响。结果表明,探测器非线性在特定参数条件下会更好地抑制三阶交调失真,在其它情况下则会导致系统性能恶化。

InGaAs探测器中的双孔法非线性校正技术

探测器的非线性误差是影响光谱仪器精度的主要因素,采用双孔法解决InGaAs探测器的非线性校正问题,消除了InGaAs探测器非线性误差对水红外分析仪吸光度示值的影响。实验结果表明,水红外分析仪经非线性校正后的吸光度偏差明显小于校正前的吸光度偏差,提高了仪器测定结果的准确度。

非线性结点探测器的关节设计与分析

设计了一种具有4个关节的便捷式非线性结点探测器,以解决产品探测高度有限、携带与操作不便等问题。采用D-H建模方法和蒙特卡洛方法,分别对其进行运动学分析和工作空间分析。仿真和试验结果都验证,结点探测器样机工作空间大,操作简单,各关节设计比较合理。因此,得到一种多关节结构的设计方法。