归一化探测率(Normalized Detectivity)是光电探测器的主要性能指标之一,即比探测率。该指标描述的是探测器材料对弱光的探测能力。
图片所示是几种常用探测器的归一化探测率值,数值越大表示性能越好。
基本介绍
- 中文名:归一化探测率
- 外文名:Normalized detectivity
- 符号:D*
- 衡量指标:探测器的探测能力
归一化探测率定义式
此指标是从光电探测器的若干可直接测得的指标提取出来的,能够较準确反映光电探测材料探测弱光的极限性能。
归一化探测率的测量
基本原理
根据定义,归一化探测度可表示为:
实验用500 K黑体作辐射源。
根据普朗克公式,黑体在单位面积上在单位波长间隔内发射的辐射功率为:
当黑体辐射炉和探测器确定后,上述参量就是一些常数。故探测器的接收功率是确定的,而相应的探测器的输出电压噪电压可以测出,因此可计算出探测器的回响度和探测度。
试验步骤
试验装置如下图所示:
(1)接通黑体辐射炉电源,并使黑体温度维持在227℃,即绝对温度500 K。
(2)接通探测器的偏置电源(+50 V)及放大器供电电源(+12 V)。
(3)把频谱分析仪的旋钮放在适当位置。
(4)把放大器的输出端和频谱分析仪的输入相连线,并接通频谱分析仪的电源开关。
(5)接通调製盘电机电源。
(6)用频谱分析仪测量输出信号电压。
(7)测量噪声电压,用黑纸遮挡住黑体辐射源视窗,测量与调製频率相应的噪声电压。
(8)改变电机电压(即改变调製频率),测量不同调製频率下的输出信号电压和噪声电压。
使用仪器及元件
(1)频谱分析仪;(2)电晶体稳压电源;(3)黑体辐射源;(4)PbS元件及放大器。
探测率与归一化探测率
显然噪声等效功率NEP越小,光电器件的性能越好。但参数NEP不符合人们的传统认知习惯。为此定义NEP的倒数为光电器件的探测度,作为衡量光电器件探测能力的一个重要指标。探测率D用公式表示为: