量子阱红外探测器性能参数测试技术研究

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量子阱红外探测器(QWIP,Quantum Well Infrared Photo-detector)在响应速度、均匀性、抗辐照、多色集成和加工成本等方面的明显优势,成为近年来红外探测技术领域关注的热点,其测试技术也得到了飞速发展。 本文主要研究了QWIP性能参数测试技术及测量方法。首先简要地介绍了量子阱材料的发展历史和基本工作原理,分析了表征QWIP的性能参数。在此基础上提出了测试系统设计方案,运用基于相关检测技术原理使用锁相放大器测量了黑体电压响应率和光谱响应率,提高了从背景噪声中提取有用信号的能力。并提出了光谱响应率测量方案的改进方法,前置放大电路的设计思想以及电路的低噪声处理方法。 QWIP参数测量程序采用LabVIEW编写。程序由初始化、黑体电压响应率、光谱响应率以及退出四个模块组成。在程序设计中,实现了对锁相放大器(Lock in Amplifier)SR830的控制,使得测试过程更加简洁、便利。测试系统需要测量的参数较多,而且某一测试结果又被运用于其他参数的测试中,即完成黑体电压响应率测量后把结果处理、保存并关联到光谱响应率的测试程序中。整个测试系统程序采用模块化结构,具有良好的人机界面,操作方便。 在此基础上本文还进行了QWIP性能参数的模拟测量实验。并对测量结果进行了分析,对测试方法进行了探讨,提出了改进方案。
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