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可調(diào)單色光源的應(yīng)用介紹

技術(shù)介紹：

目前市場(chǎng)上有多種燈源，這些燈源只一般提供復(fù)色光，不能根據(jù)用戶的實(shí)際應(yīng)用提供單一或是較短波段范圍的光，因此可調(diào)光源也就孕育而生。光源經(jīng)過(guò)不同特點(diǎn)的分光器件（一般為單色儀），輸出或是高分辨高窄線寬光，或是高能量的復(fù)色光，從而可以在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中使用。

產(chǎn)品應(yīng)用：

均勻光源是可調(diào)光源一個(gè)重要分支，一般可用于探測(cè)器如（CCD，CMOS）的響應(yīng)均勻性測(cè)試等光電領(lǐng)域測(cè)試。

CCD像素非均勻性測(cè)試：

CCD芯片是由多個(gè)像素組成。在CCD制造過(guò)程中，因?yàn)楣杌牧媳旧碣|(zhì)量，以及生產(chǎn)工藝等因素，即使在同一個(gè)采集參數(shù)下（曝光時(shí)間，讀出速率等），各像素的暗電流，量子效率還是會(huì)有細(xì)微的差別。在一些大面陣相機(jī)使用的場(chǎng)景，如天文觀測(cè)，需要在CCD相機(jī)使用前對(duì)感光芯片的各像元的響應(yīng)非均勻性做統(tǒng)一的測(cè)試。

 均勻光源是該測(cè)試中的重要環(huán)節(jié)，光源的均勻性和穩(wěn)定性都會(huì)影響到測(cè)試的準(zhǔn)確性。

圖1：CCD芯片非均勻性測(cè)量流程圖，內(nèi)含TLS（可調(diào)光源）和積分球

如上圖所示燈源經(jīng)光譜儀分光后由積分球輸出成為均勻光源，然后照射待測(cè)CCD相機(jī)進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)測(cè)試響應(yīng)波段的要求，一般燈源可以選用鹵素?zé)糇鳛楣庠?，用光功率?jì)放置于積分球出口，測(cè)量光源在不同電流時(shí)的能量輸出。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟后，（一般30分鐘以上），再次測(cè)量輸出能量數(shù)值。經(jīng)過(guò)對(duì)比，得到一個(gè)電流*佳值使得燈源在長(zhǎng)時(shí)間工作后仍可保持1%以內(nèi)的穩(wěn)定性。

光源均勻性測(cè)試可以用光功率計(jì)在XY電移臺(tái)上以一定間隔（如1cm），在CCD測(cè)試位置獲得光源照射到CCD面上的不同位置的照射強(qiáng)度均勻程度。

在光源的強(qiáng)度穩(wěn)定性和均勻性符合測(cè)試指標(biāo)后，接下來(lái)可以進(jìn)行CCD非均勻性測(cè)試。分別在擋光和不擋光狀態(tài)下獲得相機(jī)在同一AD等參數(shù)的情況下圖像數(shù)據(jù)。然后在逐一針對(duì)不同曝光時(shí)間分析像素點(diǎn)的數(shù)值輸出。*后得到對(duì)CCD芯片的響應(yīng)均勻性測(cè)試，并重新建構(gòu)測(cè)試芯片的暗電流和光電流的分布情況。

圖2：卓立漢光推出的基于可調(diào)光源的均勻光源系統(tǒng)

卓立漢光經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)，針對(duì)不同的光源需求，推出基于不同光源和單色儀的可調(diào)光源系統(tǒng)（TLS系列光源）

圖3：不同燈源組合

燈源加320mm焦距譜儀組合TLS光源

燈源加200mm焦距譜儀組合TLS光源

引用文獻(xiàn)：

1. Liang Shaolin, Wang Yongmei, Mao Jinghua, Jia Nan, Shi Entao,Infrared and Laser Engineering, 0417004, 48（2019）

2. EMVA Standard 1288,Standard for Characterization of Image Sensors and Cameras，2021

3. Wang Shushu, Ping Yiding, Men Jinrui, Zhang Chen, Zhao Changyin，Proc. SPIE 11525, SPIE Future Sensing Technologies, 115252I (2020)