Устройство для измерения коэффициента фотоэлектрической связи между чувствительными элементами многоэлементного фотоприемника Советский патент 1990 года по МПК G01R31/26 G01J1/04 

. Изобретение относится к метрологии многоэлементных фoтoпpиeмниkoв (МФП) и может быть использовано для измерения коэффициента фотоэлектри- ческой связи (ФЭС) между чувствительными элементами МФП.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг.1 представлена принципи- альная схема устройства для измере- |1ия коэффициента ФЭС между чувстви- ельными элементами МФП; на фиг.2 - хвухщелевая диафрагма, .имеющая раз- iiep щелей в и расстояние между цент- |)ами щелей d на фиг.З - интерферен- 41Ионные картины в плоскости чувстви- ельных элементов МФП при двух положениях поворотного зеркала. ,

Устройство для определения коэф- фициента ФЭС содержит источник 1 когерентного излучения, поворотное зеркало 2, расположенную под углом к нему двухщелевую диафрагму 3 и . держатель А, на котором закреплен МФП 5 (фигИ)„ Устройство создает в плоскости чувствительных элементов МФП 5 распределение облученности 6 с периодом Т

ИНТ

Устройство работает следующим образом.

Излучение от когерентного источника 1 с длиной волны Д, отражаясь от поворотного зеркала 2, попадает двухщелевую дифрагму 3.

Излучение, дифрагированное на щелях, образует в плоскости чувстви-. :тельных элементов МФП 5 интерферен- ционную картину. Период интерференционной картины равен удвоенно периоду расположения площадок МФП:

(1)

и определяется длиной волны излучения , расстоянием L от двухщелевой диафрагмы 3 до чувствительных элементов и расстоянием между центрами щелей (фиг.2) в соответствии с соотношением

Q

чувствительных площадок МФП 5 близок ., к синусоидальному (с амплитудой,изменяющейся не более чем на 2%, и пос-, тоянной составляющей, практически- совпадающей по величине с амплитудой) , если ширина щели b 05l2 d/N, где N - число измеряемых элементов МФП. В этом случае величина коэффициента засветки К. в пределах N чувствительных элементов практически постоянна и близка к минимально возможной для данной топологии чувствительных элементов МФП.

Совмещение экстремумов интерференционной картины с центрами чувствительных элементов МФП производится путем изменения угла падения лу- .чей от источника 1 излучения на двух- щелевую диафрагму с помощью поворотного зеркала 2 (фиг.З). Перемещение 1 интерференционной картины в плоскости МФП связано с углом поворота (о зеркала 2 соотношением

1 2cf L.(3)

.Для устранения методической по грещности, возникающей при наличии симметричных связей у облученного элемента МФП 5, коэффициент ФЭС определяют следующим образом. Первоначально путем поворота зеркала 2 (фиг. 3) добиваются совмещения максимумов интерференционной картины с центрами элементов МФП 5, например четных. Напряжения сигналов от

., ммн

элементов фиксируются в виде: и, ,

и ... для нечетньпс элементов и м«кс „лялкс

и

и

для четных элементов.

5

Затем путем поворота зеркала 2 на угол 1 ,/2 L мавхимумы интерференционной картины совмещают с соседними нечетными элементами МФП и. сигналы от них фиксируются в виде 0, .. для нрчетных элементов и , U .. „ для четных элементов.

Коэффициенты ФЭС определяют путем решения системы уравнений

Изобретение относится к метрологии многоэлементных фотоприемников (МФП) и может быть использовано для измерения коэффициента фотоэлектрической связи между чувствительными элементами МФП. Изобретение позволяет повысить точность измерения и упростить процесс измерения благодаря созданию в плоскости площадок многоэлементного фотоприемника облученности с меньшим коэффициентом засветки площадок, соседних с облученной, а также благодаря возможности проведения всего двух юстировок интерференционной картины относительно площадок МФП 5, создаваемой в их плоскости с помощью когрентного источника излучения 1, поворотного зеркала 2 и двухщелевой диафрагмы 3 с расстоянием между центрами щелей, определяемым длиной волны источника излучения 1, расстоянием от двухщелевой диафрагмы 3 до плоскости фоточувствительных элементов МФП 5 и периодом расположения элементов МФП. 3 ил.

ИНТ

Л: а

(2)

Изменяя размер d, можно регулировать период интерференционной картины, что позволяет измерять коэффициент ФЭС у МФП 5 с различным периодом расположения элементов.

Закон распределения облученности интерференционной картины в пределах

55

5ЯС 9

(4)

Эас

/ЛКмоЗ ч /Кзас Км оЭК,вЭ

При реализации устройства точность измерения коэффициента ФЭС повьшается, так как глубина модуляции облученности чувствительных элементов МФП максимальна и, следова- тельно коэффициент засветки минимален.

Формула Изобретения ; Устройство для измерения коэффициента фотоэлектрической связи между чувствительными элементами многоэлементного фотоприемника, содержащее источник излучения, расположенные последовательно по ходу излучения маску с отверстиями и держатель, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, между источником излучения и маской

. 1,ЛКзас

)

Зо(С

). (5)

15

20

дополнительно установлено зеркало с возможностью поворота, при этом источник излучения выполнен когерентным, а маска - в виде двухщелевой диафрагмы с расстоянием d между центрами щелей, определяемым из соотношения

5

0

d

2 Т

/ифп

где Д - длина волны источника излучения J

L - расстояние от диафрагмы до плоскости фоточувствительных элементов мног.оэлементного фотоприемника;

период расположения фоточувствительных элементов многоэлементного фотоприемника.

ллфп

ft

rh

X

Фаг. 2

Фаг.З