中国电子科技集团公司第十一研究所, 北京100015
数字化红外探测器的读出电路晶圆测试是评价晶圆的重要环节。在现有探针台测试设备的基础上,研制了一块电路板装置。它既可驱动晶圆工作,也可将不同形式的数字化输出信号转换为统一的数字图像传输格式,而且测试过程中可对电路板参数进行设置。首先对红外探测器读出晶圆测试系统进行了介绍,然后对研制的测试电路板装置进行了原理分析。最后将此电路板进行硬件实现,并编写了内部测试程序,完成了功能验证。对差分输出和单路输出两种形式的晶圆进行了测试,其结果与晶圆低温下的测试结果一致,数据准确可靠。此外电路装置有100个输入接口,可重复编程,支持24bit及以下输出位宽数字化晶圆的测试,使测试系统具有更高的兼容性和灵活性。
读出电路 数字化红外探测器 晶圆测试系统 兼容性 readout circuit digital infrared detector wafer test system compatibility
南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
随着国内像增强器性能的逐步提高,闪烁噪声成为分辨力进一步提升的障碍之一。为了深入分析和研究闪烁噪声的相关特性,筛选性能更好的像增强器并进一步改进生产工艺,设计了一套闪烁噪声测试系统。通过驱动长光辰芯GSENSE400BSI系列低照度CMOS图像传感器,采集像增强器荧光屏上的图像,利用USB接口传输数据至上位机进行图像分析。实验中对像增强器进行测试,得到了相应的闪烁噪声离散系数分布,发现在2.8×10-6 lx照度环境下噪声最为明显,信噪比越高的像增强器整体离散系数越低。利用连通域检测算法,在二值化阈值为100的条件下,三种型号像增强器在连续200张图像中的高亮噪声数量平均值分别为5.18,1.40,0.86,重复性分别为1.26%,3.23%,2.66%,可以将离散系数和高亮噪声数量作为评价像增强器显示质量的指标之一。
像增强器 闪烁噪声 图像传感器 测试系统 FPGA 激光与光电子学进展
2023, 60(2): 0222001
同济大学 物理科学与工程学院 精密光学工程技术研究所,先进微结构材料教育部重点实验室,上海市数字光学前沿科学研究基地,上海市全光谱高性能光学薄膜器件与应用专业技术服务平台,上海200092
基于我国强激光装置建设和工程任务需求,同济大学建立了基于纳秒与飞秒脉冲激光的自动化激光损伤阈值测试系统,该系统具有微米与亚微米级损伤的自动检测、定位复检、瞬态诊断和原位测量功能,测试流程基于ISO标准与光栅扫描等方法;此外,通过国际损伤阈值评测,实现了测量结果的国际对标。十多年来,利用该激光损伤阈值测试系统,我们系统研究了基板研磨与抛光工艺、超声清洗与表面残留、薄膜设计与大角度抑制、三维电场模拟与透镜聚焦效应、镀膜材料选择与氧化工艺、节瘤几何成型控制与平坦化、环境保持与传递控制、镀膜优化与辅助工艺、退火工艺与后处理技术、存放环境与人为污染等各类因素对激光损伤阈值的影响和作用规律;根据不同研究对象在不同参数和工作条件下的激光损伤特征,研究了激光损伤诱因、损伤演化及损伤机理;此外,基于泵浦-探测成像技术研究了透射元件的损伤动力学特性。激光损伤阈值表征与损伤溯源为课题组超高阈值和大尺寸激光薄膜器件的研制提供了关键的支撑技术,同时,为国内外数十家科研机构、高校院所和企业提供了高置信度的激光损伤阈值测试服务。
激光损伤 自动化测试系统 光栅扫描 人工缺陷 泵浦-探测 损伤演化 光学薄膜 laser damage automatic test system raster scan artificial defects pump-probe damage evolution optical thin film 光学 精密工程
2022, 30(21): 2805
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 北方夜视技术股份有限公司,云南 昆明 650217
3 南京美乐威电子科技有限公司,江苏 南京 210094
荧光屏时间特性是评价像增强器性能的重要参数之一。微光像增强器纳秒级荧光屏余辉时间目前尚缺乏测试手段,基于传统像增强器余辉时间的测试方案,研制了纳秒级荧光屏余辉时间测试系统。该系统通过采样速率250 MHz的高速信号发生器完成对激光二极管光脉冲的激励,经由下降时间为0.57 ns的光电倍增管完成对荧光屏光信号的光电转换,μA量级的微弱光电流信号经放大及单端转差分电路,在AD9684中完成AD转换,随后荧光屏数字亮度信息经现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)后存储至DDR(double data rate)单元内,经上位机发出指令实现DDR内存的读取,通过USB3.0高速传输协议至上位机中。在数据处理中采用卡尔曼滤波及快速寻找下降沿算法,实现对采集数据的噪声滤波和余辉时间的准确测量。测试结果表明,该纳秒级荧光屏余辉时间测试系统可对具有超快光学特性的像增强器进行有效测试,P47型荧光粉的余辉测试结果达到118. 094 4 ns,重复度为2.08%。
像增强器 快速余辉 自动测试系统 卡尔曼滤波 现场可编程门阵列 image intensifier fast afterglow automatic test system Kalman filter field programmable gate array
红外与激光工程
2022, 51(5): 20210514
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 微光夜视技术重点实验室,陕西 西安 710065
电子轰击有源像素传感器(EBAPS)是一种利用真空技术将光阴极、电子敏感有源像素传感器(APS)芯片和基座封装成的真空-固体混合型微光器件。积分灵敏度是EBAPS重要的性能参数之一,但国内目前还缺乏相应的测试手段。因此,基于EBAPS的工作原理和微光像增强器的光谱响应测试方法,用数字-电子转换因子和输出信号得到的电子数对光谱响应度进行表征,并设计了EBAPS的光谱响应测试系统。利用该系统获得了EBAPS器件在-800 V工作电压下的光谱响应曲线,器件的积分灵敏度为3.2×108(s·lm)-1,重复度为0.65%。
探测器 电子轰击 有源像素传感器 光谱响应 测试系统 电子数 激光与光电子学进展
2022, 59(13): 1304001
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230031
为实现高精度航天设备时序信号的地面检测, 设计了一套基于现场可编程逻辑门阵列 (FPGA) 的专用地面检测系统, 时间数字转换电路 (TDC) 是该系统的关键部件。该电路采用数字内插技术, 使用高频时钟直接计数进行“粗”测保证检测系统量程, 再利用待测信号跳变沿锁存移相时钟电平状态进行“细”测提高测量精度。分析了测量误差来源并提出了相应解决办法。实验结果表明, 该电路测量分辨率满足 0.2 ns 设计值, 重复性引起的测量不确定度小于 0.1 ns。
地面检测 时间间隔测量 现场可编程逻辑门阵列 时间数字转换电路 ground test system time interval measurement field programmable gate array time-to-digital conversion circuit 大气与环境光学学报
2021, 16(6): 553