一种碲镉汞长波红外探测器暗电流测试方法

发布时间：2021-08-13 21:40

　　碲镉汞红外焦平面探测器的暗电流一般是在无法接受到外界热辐射的状态下进行测试,这种测试方法需要在特殊的杜瓦结构里进行测试,只能在实验室进行测试。本文介绍了一种在实际应用杜瓦结构中评价碲镉汞长波红外探测器暗电流的测试方法,该方法不需要改变组件结构,仅通过常规的性能测试和利用理论公式计算就可得到暗电流数值。对320×256长波碲镉汞探测器组件的试验结果表明,用该方法得到的暗电流结果与实验室得到的暗电流结果非常接近,可作为红外焦平面探测器暗电流评估的快捷方法。 

【文章来源】：激光与红外. 2020,50(05)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

测试原理流程图

探测器产生的光电流是可以通过测试并通过理论计算得到,一般探测器组件结构如图2所示。探测器接收到的热辐射有杜瓦内部的冷屏辐射和窗口辐射以及杜瓦外部的黑体辐射。因此,探测器组件产生的光电流可表示为:

将测试参数和测试结果代入到相关公式得到探测器总电流为10.15 nA;探测器接收黑体辐射产生的电流为9.11 nA;冷屏产生的电流为1.94 pA;窗片产生的电流为0.273 nA。所以探测器暗电流为0.767 nA(去除盲元)。理论计算暗电流图如图3所示。测试出的暗电流占比为7.55 %,因此有效输出范围只有92.45 %。同时考虑输出信号的一致性差异以及光栏能量的影响(一般F=2组件光栏能量分布相差12 %),实际有效输出范围会更低。同时经过计算,暗电流增加使得探测器输出噪声增加4.1 %,所以探测器的信噪比降低将近10 %。对实际应用有着很大的影响。同时为了验证暗电流结果的准确性,采用实验室方法进行验证,测试得到的暗电流为0.785 nA(去除盲元影响),整个面阵的暗电流图(含盲元)如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]碲镉汞红外探测器量子效率计算研究[J]. 王亮,杨微.  激光与红外. 2019(07)
[2]红外焦平面探测器暗电流计算[J]. 毛京湘,舒畅,王晓娟,谢刚,黄俊博,周嘉鼎.  红外技术. 2016(03)



本文编号：3341186