CN106342227B - 一种焦平面探测器串音测试的面阵结构及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于红外探测器制造技术领域，涉及对焦平面探测器结构和测试方法的改进。本发明在焦平面阵列内切圆以外的四角位置选取大于5×5像素单元的区域，通过镀膜的方法依次间隔地在像元上镀一层全波段截止的遮光膜。然后在背景条件下对器件进行第一次测试，在面黑体作辐射源的条件下进行第二次测试，两次测试结果作差后被遮光的像元的响应值即为其相邻像元对它的串音总和。本发明的面阵结构与传统结构相比，在串音测试时不再需要光学聚焦系统，因此不再受测试光学系统精度的影响；同时实现了对像元满照射情况下面阵器件串音的测试，更接近器件的实际工作状态，测试结果也更准确。

Description

一种焦平面探测器串音测试的面阵结构及测试方法

技术领域

本发明属于红外探测器制造技术领域，涉及对焦平面探测器结构和测试方法的改进。

背景技术

串音是评价焦平面探测器性能的重要指标，现在主要有两种测试方法：一种是将黑体辐射出来的信号聚焦到一个像元上，然后将聚焦的光斑按照一定的方向直线移动来对串音进行测试；另一种方法是将黑体辐射出来的信号聚焦到一个像元或者一些相邻像元上，然后通过对其相邻四个像元进行串音测试求出平均值作为串音测试结果。这两种方法对用于测试的光学系统的结构和精度都有较高的要求，聚焦的光斑大小对测试结果有很大影响。而且，在实际应用中焦平面器件的像元是处于满照射状态，单个像元一般为矩形，光学聚焦很难做到，因此上面两种方法很难准确反映器件实际应用时的串音性能。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能精确测试焦平面探测器串音性能的面阵结构。

另外，本发明还提供通一种焦平面探测器串音的测试方法。

本发明的技术方案是：一种焦平面探测器串音测试的面阵结构，其在焦平面阵列内切圆以外的四角位置至少选取一个像素单元大于5×5的串音测试区域，该串音测试区域的像元上间隔镀有全波段截止的遮光膜。

所述焦平面阵列内切圆以外的四角位置均为串音测试区域。

所述串音测试区域包含6×6或8×8个像素单元。

一种焦平面探测器串音测试方法，其包括如下步骤：

步骤1：提供如权利要求1所述的面阵结构；

步骤2：在背景条件下对面阵结构进行第一次测试；

步骤3：在面黑体作辐射源的条件下进行第二次测试；

步骤4：对两次测试结果作差，其差值为灰色像元的响应值，即为周围四个白色像元对它的串音总和。

本发明的优点是：本发明用于焦平面探测器串音测试的面阵结构及方法将一个像元遮光，将光信号辐射到其相邻的四个像元上，而将被遮光像元的响应值作为串音测试结果。本发明可以使像元处于满照射状态下进行串音测试，更接近于器件实际工作状态，因此能更准确地反映焦平面器件的串音性能。

附图说明

图1是本发明焦平面探测器串音测试的面阵结构第一实施方式的结构示意图；

图2是本发明焦平面探测器串音测试的面阵结构的剖视图；

图3是本发明焦平面探测器串音测试的面阵结构第一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明：

本发明在焦平面阵列内切圆以外的四角位置选取大于5×5(5表示像元个数)的区域，通过镀膜的方法依次间隔地在像元上镀一层全波段截止遮光膜。在背景条件下对器件进行第一次测试，在面黑体作辐射源的条件下进行第二次测试。串音定义为像元对相邻像元的串扰，即像元的响应引起相邻像元信号的变化值。灰色像元受到相邻元的串扰引起的信号变化是可叠加的，因此两次测试结果作差后灰色像元的响应值即为信号的变化值，也就是其相邻像元对它的串音总和。

请参阅图1，其是本发明焦平面探测器串音测试的面阵结构第一实施方式的结构示意图。本实施方式中，按照传统方法设计制作128×128锑化铟焦平面阵列，二极管光敏元尺寸为25μm×25μm，中心距为30μm。然后在焦平面阵列内切圆的左上角边缘位置选取一个6×6(6表示像元个数)的区域，通过镀膜的方法依次间隔地在像元上镀一层全波段截止(不透光)的膜，即图中的灰色像元。请同时参阅图2，其是本发明焦平面探测器串音测试的面阵结构的剖视图，面阵探测器表面所选定的区域间隔镀有不透光膜。

本实施方式中，所述焦平面探测器面阵结构的串音测试方法过程如下：

a.在背景条件下对器件进行第一次测试，记录被选定6×6区域内各像元的输出信号值；

b.在面黑体作辐射源的条件下进行第二次测试，记录被选定6×6区域内各像元的输出信号值；

c.将两次测试结果做差(输出信号值相减)，得到被选定6×6区域内各像元的响应值，其中，被遮光的像元的响应值即为其相邻四个像元对它的串音总和。

请参阅图3，其是本发明焦平面探测器串音测试的面阵结构第二实施方式的结构示意图。先准备128×128锑化铟焦平面阵列，二极管光敏元尺寸为25μm×25μm，中心距为30μm。在焦平面阵列内切圆以外的四角中每一角位置各选取一个8×8(8表示像元个数)的区域，在这四个区域内通过镀膜的方法依次间隔地在像元上镀一层全波段截止(不透光)的遮光膜，其串音测试方法如下：

a.在背景条件下对器件进行第一次测试，记录四个被选定区域(8×8)内各像元的输出信号值；

b.在面黑体作辐射源的条件下进行第二次测试，记录四个被选定区域(8×8)内各像元的输出信号值；

c.将两次测试结果做差，得到被选定区域内各像元的响应值，其中被遮光的像元的响应值即为其相邻四个像元对它的串音总和。

综上所述本发明在焦平面阵列内切圆以外的四角位置选取大于5×5(5表示像元个数)的区域，通过镀膜的方法依次间隔地在像元上镀的折光膜。在背景条件下对器件进行第一次测试，在面黑体作辐射源的条件下进行第二次测试，两次测试结果作差后灰色像元的响应值即为其相邻像元对它的串音总和。与传统结构相比，在串音测试时不再需要光学聚焦系统，因此不再受测试光学系统精度的影响；同时实现了对像元满照射情况下面阵器件串音的测试，更接近器件的实际工作状态，测试结果也更准确，更能准确地反映焦平面器件的串音性能，因此具有较佳的技术价值。

Claims (4)

1.一种焦平面探测器串音测试的面阵结构，其特征在于，在焦平面阵列内切圆以外的四角位置至少选取一个像素单元大于5×5的串音测试区域，该串音测试区域的像元上间隔镀有全波段截止的遮光膜。

2.根据权利要求1所述的焦平面探测器串音测试的面阵结构，其特征在于：所述焦平面阵列内切圆以外的四角位置均为串音测试区域。

3.根据权利要求1或2所述的焦平面探测器串音测试的面阵结构，其特征在于：所述串音测试区域包含6×6或8×8个像素单元。

4.一种焦平面探测器串音测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：提供如权利要求1所述的面阵结构；

步骤2：在背景条件下对面阵结构进行第一次测试；

步骤3：在面黑体作辐射源的条件下进行第二次测试；

步骤4：对两次测试结果作差，其差值为灰色像元的响应值，即为周围四个白色像元对它的串音总和。