CN101839767A - 红外光电探测器光谱响应率测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种红外探测器的光谱响应率测量装置。目前的傅里叶变换红外光谱仪大多不能直接用于红外光电探测器的光谱响应率测量。本发明提供的一种红外探测器的光谱响应率测量装置，包括傅里叶红外光谱仪，傅里叶红外光谱仪含有迈克尔逊干涉仪、样品室和第一计算机，还包括红外光电探测器、前置放大器和第二计算机，所述红外光电探测器和前置放大器设置于样品室中，且红外光电探测器的设置位置可使光敏面接收到迈克尔逊干涉仪发出的干涉光强信号，红外光电探测器通过前置放大器和对A/D采集器与第二计算机连接，第二计算机与第一计算机通信连接。本发明使傅里叶红外光谱仪不仅可用于光谱响应率测量，同时还具备原有的测量功能。
Description
技术领域
本发明属于红外光电探测器测试技术领域，具体指一种红外探测器的光谱响应率测量装置。
背景技术
光谱响应率是红外探测器的一个重要特性参数。一般测量红外探测器的光谱响应率主要有单色仪法和傅里叶变换法两种方法，单色仪法测量的光谱范围一般较窄，且光功率比较小，噪声大，增加了前放的设计难度，很难达到理想的效果；傅立叶变换法是利用干涉图与光谱图之间的对应关系，通过测量干涉图以及对干涉图进行傅里叶变换来测定探测器的红外光谱响应，这种方法测量速度快、信噪比高、光通量大、波数精度高、光谱范围宽、分辨率高；然而目前的傅里叶变换红外光谱仪大多是利用测量样品的光谱吸收率或透射率或反射率来分析样品的成分或薄膜的光谱透过率或反射率，功能单一，不能直接用于红外光电探测器的光谱响应率测量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种红外探测器的响应率测量装置，可在不影响傅里叶红外光谱仪的测量功能前提下来测量红外光电探测器的光谱响应率，以解决现有傅里叶红外光谱仪功能单一，不能直接用于红外光电探测器的光谱响应率测量。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种红外探测器的光谱响应率测量装置，包括傅里叶红外光谱仪，傅里叶红外光谱仪含有迈克尔逊干涉仪、样品室和第一计算机，其特征在于：还包括红外光电探测器、前置放大器和第二计算机，所述红外光电探测器和前置放大器设置于样品室中，且红外光电探测器的设置位置可使光敏面接收到迈克尔逊干涉仪发出的干涉光强信号，红外光电探测器通过用于将信号放大的前置放大器和对放大信号进行采集的A/D采集器与第二计算机连接，第二计算机同时与第一计算机通信连接。
本发明相对于现有技术，具有的优点和效果如下：
1、扩展了傅里叶红外光谱仪的功能，通过在傅里叶红外光谱仪的样品室中增设红外光电探测器、前置放大器以及增加第二计算机等硬件结构，借助计算机软件的工作对信号进行处理，使傅里叶红外光谱仪可直接用于红外光电探测器的光谱响应率测量，同时还具备傅里叶红外光谱仪原有的测量功能。
2、对于那些已有傅里叶红外光谱仪的用户只需要投入很少的经费就可以经改造后同时测量样品的透过率、吸收率以及红外光电探测器的光谱响应率。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
1-迈克尔逊干涉仪，2-前置放大器，3-A/D采集器，4-第二计算机，5-第一计算机，6-光电采集电路，7-驱动电机，8-红外探测器，9-样品室。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
1-迈克尔逊干涉仪，2-前置放大器，3-A/D采集器，4-第二计算机，5-第一计算机，6-原光电采集电路，7-驱动电机，8-红外探测器，9-样品室，10-动镜，11-分束器，12-定镜，13-红外光源。
参见图1，一种红外光电探测器光谱响应率测量装置，包括傅里叶红外光谱仪，傅里叶红外光谱仪含有第一计算机5、迈克尔逊干涉仪1、样品室9、红外光源13、驱动电机7、原光电信号采集电路6，原光电信号采集电路6接入第一计算机5，第一计算机5通过驱动电机6驱动迈克尔逊干涉仪1的动镜10，红外光源13经迈克尔逊干涉仪1中的动境10、定境12和分束器11将干涉信号送入样品室9中。在样品室9中放置红外光电探测器8及其该探测器配置的前置放大器2，红外光电探测器8和前置放大器2设置于样品室1中且其光敏面可以接收傅里叶红外光谱仪的干涉光强信号，红外光电探测器配置有已知红外光谱响应率曲线，红外光电探测器8接收干涉信号后，将信号经前置放大器2放大后输出到A/D采集器3，由A/D采集器3进行采集后输入到第二计算机4。A/D采集器3与前置放大器2采用BNC电缆相连接，为了便于将采集的数据送给第二计算机4，A/D采集器3可以通过PCI总线或USB总线或其它总线与第二计算机4相连接，第二计算机4同时还与傅里叶红外光谱仪的第一计算机5采用通信线（可以经各自的串口或网口）相连接。同时，第一计算机5可以在原傅里叶变换红外光谱仪的测量开始时发出同步触发信号，以启动第二计算机4使其进行同步数据的采集；第二计算机4进行相应地数据采集，并进行校准等步骤后输出需要的数据。
实施例1
测量红外光源的光谱辐射功率：
在傅里叶红外光谱仪的样品室8中放置带前置放大器2并已知红外光谱响应率（S0）曲线的红光电外探测器（红外探测器为校准光源辐射功率的标准探测器），前置放大器2的输出通过BNC电缆与A/D采集器的输入相连接，A/D采集器3通过PCI总线插接于第二计算机的A/D采集板卡，然后分别运行第一计算机5配置的控制软件和第二计算机4上的傅里叶红外光谱仪的测量软件，第一计算机5通过控制软件捕捉驱动动镜运动的同步信号，然后通过RS232通信串口同步触发第二计算机4采集红外探测器转换出的电压信号，并通过傅里叶变换算法将干涉光功率谱信号转换成光谱响应电压信号U0，红外光源的各波长处的光谱辐射功率P可按下式计算：
P=U0/S0。
实施例2
测量红外探测器的光谱响应率：
与实施例1不同的是，样品室8中设置被测红光电外探测器及其对应的前置放大器，其它测量过程与实施例1相同，此时第二计算机可以获得被测红外光电探测器的光谱响应电压信号Ux，然后根据下式计算被测红外光电探测器的光谱响应率Sx：
Sx=Ux/P=S0Ux/U0 。
实施例3
测量制冷型量子阱红外探测器的光谱响应率：
与实施例1不同的是，样品室8中设置装有量子阱红外探测器的冷指部分（量子阱红外探测器放置在制冷机中），制冷机外配接有与量子阱红外探测器对应的前置放大器（可以自制一内壁涂黑的外罩来屏蔽环境光），然后根据实施例2的步骤测量制冷型量子阱红外探测器的光谱响应率。
Claims (1)
1.一种红外探测器的光谱响应率测量装置，包括傅里叶红外光谱仪，傅里叶红外光谱仪含有迈克尔逊干涉仪（1）、样品室（9）和第一计算机（5），其特征在于：还包括红外光电探测器（8）、前置放大器（2）和第二计算机（4），所述红外光电探测器（8）和前置放大器（2）设置于样品室中，且红外光电探测器（8）的设置位置可使光敏面接收到迈克尔逊干涉仪（1）发出的干涉光强信号，红外光电探测器（8）通过用于将信号放大的前置放大器（2）和对放大信号进行采集的A/D采集器（3）与第二计算机（4）连接，第二计算机（4）同时与第一计算机（5）通信连接。
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| CN 201010179260 CN101839767A (zh) | 2010-05-21 | 2010-05-21 | 红外光电探测器光谱响应率测量装置 |
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