ICS31.260 L 52
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中华人民共和国国家标准
GB/T13584—2011 代替GB/T13584—1992
红外探测器参数测试方法
Measuring methods forparamaters of infrared detectors
2011-12-30发布
2012-07-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T13584—2011
目 次
前言 1 范洱 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 符号和单位
川
总测测试方法附录A（规范性附录） 黑体光谱能量因子F
5 6
28 GB/T13584—2011
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T13584—1992《红外探测器参数测试方法》 本标准与GB/T135841992《红外探测器参数测试方法》相比主要变化如下：
-增加了采用傅立叶红外光谱仪测试光谱响应的方法（见6.3.3）；一修改了部分参数的测试方法，如：黑体响应率，噪声、光谱响应、响应元面积等。
本标准由中华人民共和国工业与信息化部提出。 本标准由中国科技集团公司第十一研究所归口。 本标准起草单位：中国科技集团公司第十一研究所。 本标准主要起草人：赵建忠、刘建伟、李进武、张剑薇、罗宏、中晓萍。 本标准所代替的历次版本发布情况为：
GB/T13584-1992。 GB/T13584—2011
红外探测器参数测试方法
1范围
本标准规定了红外探测器（以下简称探测器）的参数测试方法及其检测设备和仪器的要求。 本标准适用于各类单元红外探测器的参数测试，也适用于多元红外探测器相应的参数测试。
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2规范性引用文件
本章无条文。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
多元红外探测器multi-elementinfrareddetector 对红外辐射敏感，元数不小于2元且不具有读出电路的探测器。
3.2
黑体响应率blackbodyresponsivity 探测器输出的电信号的基频电压的均方根值（开路）或基频电流的均方根值（短路）与入射辐射功率
的基燃分量的均方根值之比。用R表示。 3.3
测器噪声noise 探测器在无穷大负载时，扣除前置放大器的噪声后，探测器两端的噪声。用V，表示。
3.4
探测器的光谱响应spectralresponse 探测器的相对响应与人射辐射波长的函数关系，用R，表示。
3.5
探测率detectivity 响应率除以均方根噪声，折算到放大器的单位带宽，并按平方根面积关系折算到探测器的单位面积
的值。用黑体辐射源测得的探测率称为黑体探测率，以D%表示。用单色辐射源测得的探测率称为光谱探测率，以D表示。 3.6 :
响应率不均匀性responsivitynon-aniformity 对多元探测器各有效像元之间响应率差异。用各像元响应率与平均响应率的差值的均方根值与平
均响应率的比值来表征。用UR表示。 3.7
有效像元率operablepixelfactor 针对多元探测器，当像元响应率低于某个规定值和噪声大于某个规定值的像元数与探测器像元总
数的比值。用N表示。
1 GB/T135842011
3.8
噪声等效功率noiseequivalentirradiationpower 使探测器的输出信噪比为1时所需人射到探测器上的入射功率，用NEP表示。
3.9
脉冲响应时间pulsedresponsivetime 探测器对光脉冲响应的延迟时间，用t，表示上升时间，用，表示下降时间。如果辐射脉冲的上升
和下降时间与测量的时间常数相比很短，而且脉冲的上升和下降都遵从指数规律，则上升时间常数等于信号电压（或电流）上升到最大值的0.63时所需的时间，下降时间常数等于信号电压（或电流）下值的 0.37时所需的时间，如图1a）所示。如果脉冲的上升和下降不遵从指数规律，则上升时间常数是指信号电压（或电流）从最大值的10%上升到90%时所需的时间，下降时间常数是指信号电压（或电流）从最大值的90%下降到10%时所需的时间，如图1b）所示。
信号电压（相对值）
信号电压（相对值）
1.0 0. 9
1.00
0.63
0.37
0. 1
时间/s
时间/s
a)
b)
图1脉冲响应时间
3.10
频率响应frequencyresponse 探测器的响应率随调制频率的变化关系。
3.11
标称面积 nominalarea 设计者设计的探测器信号响应区域，它表示探测器的真实响应面积的近似值。用A表示。
3.12
有效面积effectivearea 探测器的有效响应区域，用A。表示。
3.13
零偏压结电容 junction capacitance with non-biasing 探测器两端的电压变化接近于零时所测得的电容。
3.14
零偏压结电阻junction resistancewith non-biasing 探测器两端的电压变化接近于零时所测得的电阻。
3.15
热释电探测器的电容pyroelectricdetectorcapacitor 热释电探测器两电极间的电容。
2 GB/T13584—2011
3. 16
直流电阻directcurrentresistance 探测器两端的直流电压与直流电流之比。
3.17
高电阻highdetectorresistance 电阻值等于或大于101°Q的热释电探器的电阻。
4符号和单位
红外探测器的参数符号、名称和单位见表1。
表 1 名称探测器有效面积探测器标称面积零信压结电容热释点探鸿器的电容
符 号 A. A. Cs C. Di D: 于 af FA G E NEP P Rs R. Real R. RL R. T S(a) V. V. Z.
单 位 cm? cmz
PF PF
cim·Hat/W cm·Hz/W
黑体探测率光诺探率调制频率频谱分析仪带宽黑体光谐能量因子
Hz Hz
增益黑体辐照度噪声等效功率辐射功率黑体响应率
dB W/cm* W W V/W,A/W
.
V/W a n a n K V/W N V 0 S μm
探测器相对光谱响应率
标准电阻探测器电阻负载电阻零偏压结电阻黑体温度
参考探测器的相对光谱响应率
探测器噪声电压
信号电压探测器阻抗时间常数辐射波长响应率不均勾性有效像元率
T 入 UR N.t GB/T13584-—2011
5总则
5.1概述
本标准只给出了测试红外探测器参数的工作原理及方法，在引用本标准时，有关的具体要求应在详
细规范中加以说明。
本标准仅规定了一套基本的测试方法，它并不意味着不能采用其他的测试方法，采用其他的测试方法时，采用者必须确保测试具有相同的精度，而且必须在检测报告中予以说明。 5.2一般注意事项 5.2.1对探测器和测试仪表的预防措施 5.2.1.1极限值
对所有的测试，测试条件都不能超过探测器的极限值，例如，不能使用最大偏置。如果要在最大偏置值附近工作，应十分小心地监视探测器的噪声，而且偏置值的增加应十分缓慢。当用激光光源照射探测器时，应将其功率衰减到小于探测器所允许的最大功率。 5.2.1.2测试用仪表
对以变压器为输入电路的前置放大器，应避免用方用表测量前置放大器的初级阻抗，以免损坏前置放大器，前置放大器应工作在线性范围内。 5.2.2热平衡条件
用于各测试系统中的电子仪器，都应预热到一定时间后，方可进行测量，预热时间对不同的测试系统应有明确的规定， 5.2.3温度
对所有的测试，都应在探测器所需的工作温度下进行，探测器工作温度的波动应不影响测试精度。 5.2.4黑体辐射源
黑体辐射源的温度为500K，若选用其他温度的黑体辐射源，应在测试条件中注明。 在计算黑体辐射源辐射到探测器的辐射功率时，按净辐射计算。 黑体辐射源至探测器的距离应远大于探测器面积的平方根，即满足微面元条件。
5.2.5激光的安全防护
对使用激光器的各测试系统，要备有漫反射挡光板和激光防护镜。 5.2.6环境条件 5.2.6.1电磁屏蔽
所有的测试均应在具有良好电磁屏蔽的条件下进行，测试系统的接地电阻应小于0.1Q。 5.2.6.2振动
在测试过程中，应避免强的机械冲击和振动。
4 GB/T13584—2011
5.2.6:3洁净度
所有测试均在洁净的房间内进行，特殊要求者应在详细规范中规定。 5.2.6.4气候环境条件
所有测试均在正常大气条件下进行，特殊要求者应在详细规范中规定。 正常大气条件：一温度为15℃~35℃；
一相对湿度为10%~80%； —大气压力为86kPa~106kPa。 件裁条件：
一温度为25℃±1℃；一相对湿度为15%~75%； —大气压力为86kPa~106kPa。
5.2.7光学路程
在测试探测器的光谱响应时，被测探测器的光学路程应与参考探测器相等。
6测试方法
6.1方法1010：黑体响应率 6.1.1测试目的
通过对探测器在某一人射功率条件下检测其信号输出，获得探测器在单位入射功率时的信号，进而判断探测器对入射能量的响应能力。 6.1.2：测试方框图
测试系统框图如图2所示。
偏置电源
勤置放大器
频谱分析仪
被测探测器
黑体辐射源
调制盘
标准衰减器
标准信号发生器
标准电阻
..
图2黑体响应率测试方框图
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