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探測器光譜響應度測量系統-DSR100

一． 探測器光譜響應度測量系統的簡(jiǎn)介
        光電探測器是利用具有光電效應的材料制成的將光輻射信號轉變成電信號的傳感器。大部分光電探測器在一定的光譜區域內具有較強的光譜選擇性，所以光電探測器的光譜響應度在不同波長(cháng)是不同的。因此光譜響應度是表征光電探測器性能的一個(gè)重要參數指標。另外，對于光電材料的科研工作，通過(guò)測量并分析光電材料的光譜響應度數據，可以進(jìn)一步得出材料本身的各項特性（如摻雜濃度、晶格缺陷、吸收系數、少子擴散長(cháng)度等）對于光電響應能力和量子效率的影響，從而對于優(yōu)選材料、改進(jìn)工藝具有指導性意義。

    DSR100系列探測器光譜響應度測量系統，正是適應不斷增長(cháng)的材料科學(xué)對檢測設備的需求而誕生的。它結合了北京卓立漢光儀器有限公司給多家科研單位定制的光譜響應系統的特點(diǎn)和經(jīng)驗，采用國家標準計量方法進(jìn)行測試，是光電器件、光電轉換材料科研和檢驗的*工具。
二．DSR100系列探測器光譜響應度測量系統的特點(diǎn)

◆ 寬光譜范圍（200~2500nm或1~14μm可選），適用面廣

寬光譜范圍意味著(zhù)適用于各種不同樣品，如響應在日盲區的深紫外探測器、響應在可見(jiàn)光的太陽(yáng)能電池、響應在近紅外的光纖傳感器、響應在中遠紅外的紅外光電傳感器，都可以在DSR100上測量光譜響應度。

◆ 開(kāi)機即用的Turnkey系統設計，維護簡(jiǎn)單

系統采用替代法的測量原理，設計成開(kāi)機即用的turnkey模式，用戶(hù)不需要在實(shí)驗前對系統進(jìn)行復雜的調試，日常維護也十分簡(jiǎn)單。

替代法是目前國家計量單位測量探測器光譜響應度所采用的標準方法。相比于傳統的測試方法，替代法既簡(jiǎn)便，準確度又高，避免了許多系統誤差的產(chǎn)生。采用替代法，用戶(hù)只需要定期對標準探測器進(jìn)行定標即可，而傳統方法需要定期對系統各個(gè)部件進(jìn)行定標，包括光源、單色儀、光路系統中各個(gè)光學(xué)元件等，從而導致用戶(hù)不得不拆分系統，標定好部件之后還要重新組裝調試。

◆ 調制法測量技術(shù)，提升測量結果信噪比

DSR100系統采用調制法測量技術(shù)。調制法是目前國家計量單位采用的標準方法，通過(guò)選頻放大的技術(shù)，可以大幅度抑制雜散光或環(huán)境噪聲對測量精度帶來(lái)的負面影響。DSR100系統針對弱信號采集專(zhuān)門(mén)設計了*的前置放大電路，同時(shí)采用高性能的鎖相放大器進(jìn)行調制法測量。鎖相放大器測量靈敏度達到2nV，動(dòng)態(tài)范圍達到100dB。

通過(guò)提高測量靈敏度并且抑制噪聲，DSR100系統可以從背景噪聲中提取非常微弱的光電探測器響應信號。

◆ 全反射光路設計，優(yōu)化光斑質(zhì)量
        由于各種光電探測器的光譜響應范圍不同，因此好的探測器光譜響應度測量系統應該是寬光譜范圍的，這樣才能具備較強的通用性。在寬光譜范圍的光學(xué)設計中，采用反射式的光路設計要比透射式得到更高品質(zhì)的光束質(zhì)量和均勻光斑。在透射式的光學(xué)系統中，影響光束質(zhì)量和光斑品質(zhì)的重要因素是色差，色差源自于不同波長(cháng)的單色光在光學(xué)材料中的折射率不同，波長(cháng)范圍越寬，色差越明顯。而在反射式的光學(xué)系統中，由于根本不涉及折射，所以不存在色差的問(wèn)題。因此采用反射式光路，成像質(zhì)量大大優(yōu)于透射式光路，從而可以得到更高均勻度的平行光斑，或者更小尺寸的匯聚光斑。


對于未來(lái)要做成陣列探測器的器件，光敏面往往非常小，特別是有些探測器還會(huì )安裝在杜瓦瓶?jì)?。要把光斑準確的打在光敏面上，采用目視對準的方法無(wú)法保證性，幾乎沒(méi)有重復性可言。而采用激光監視光路，配合CCD相機進(jìn)行可視化控制，不但可以做到定位，還可以多次重復。


◆ 標準測量軟件，數據導出格式支持第三方軟件

DSR100系統的軟件保存所有測試 手原始數據，可供實(shí)驗人員導出成txt、xls等常見(jiàn)格式的文檔，以便后期分析處理。

◆ 高穩定性光源，降低背景噪聲影響

盡管采用調制法可以降低系統雜散光和背景噪聲對測量的影響，但光源本身的波動(dòng)依然無(wú)法消除。因此，在采用調制法的系統中，光源穩定性反而成為系統噪聲的主要來(lái)源。DSR100采用高穩定性的光源來(lái)保證系統的高重復性。右圖是典型的光源相對強度的穩定度測量數據。

◆ 全自動(dòng)測量流程

   1）自動(dòng)化測量流程得到高重復性

樣品的重復定位精度很大程度上決定了測量重復性，電動(dòng)平移臺重復定位精度<10um，遠遠高于手動(dòng)樣品定位 

   2）自動(dòng)化測量流程降低了操作人員的要求

按軟件文字提示即可正確操作系統進(jìn)行測量，不需要對操作人員進(jìn)行復雜的培訓，特別適合工業(yè)客戶(hù)做檢測用 

   3）自動(dòng)化測量流程提高時(shí)間利用率

系統在預設方案后即自動(dòng)運行測量流程，可提高操作人員時(shí)間利用率

◆ 大空間樣品倉，四壁可拆卸，方便系統調試 

特別設計的四壁方便拆卸的樣品倉，給實(shí)驗人員足夠大的空間進(jìn)行樣品安裝和調試。同時(shí)，也能容納一些特殊體積的探測器，比如液氮制冷的探測器、條紋變相管等。實(shí)驗人員的可操作性大大增強。

◆ 激光監視光路選項，CCD圖像監控，可對小面積的光電探測器進(jìn)行定位 

產(chǎn)品規格表

 DSR100系列可選配附件