CCD系统线性动态范围的标定.pdfVIP

ccD系统线性动态范匿的标定 谢旭东陈波刘华苏春燕叶金祥夏彦文 埔啊市919信●9髓分● 以l嘲 L2^奠ocD鼍囊曲t性葫杏t一·可用于--尤曩一甲唧_玩。4量用啊比’帽’ ：三。黛：=僦黧：哿：嚣黧篇筹嚣慧：：翟：主耋：；：嚣 {蚩请出-叭013量O∞蕞蟪和c^S．5 氟叠帕标毫、●正豆t■她理· 斑-∞蜊蝻吝勰央冀怯 光束的远、近场分布是强激光领域评价光束质量的重要依据，因此需要精密测量用于lc?苎， 囊囊溢篡黧嚣翟激嚣燃嚣鬟湍戮 三：誉登耋然釜篙篡篡篆裂蒜篡燃糕；耄嚣姜嚣薹 2冀蠢：；慧薹默嚣置慧笔冀詈篡竺嚣嚣盒黼翼慧薹昙鬟篙 量季2譬：：芝羹?黧慧嚣i鬻凳耋0篡麓鼢荔主蒜凳篙j‘ 全三譬：：：葚翘：圭嚣鬈：兰言黧誓嚣嚣：戮霎嚣誊嚣：禚釜 这些光序刊在空阃位置上披此譬开一又同时到选C∞的光t面，玩口J以誓云腿码I哪僵_’岍止 啦篁l ccD的曩t元中电荷是入射光子产生的，理想情况下．硅村底内每吸收一个光子，将产当二0 宰嚣薹主二黑瑟溢嚣焉黑嚣茹黑裟搿黧芏雾，瑟 上讲．两柬具有相同艟量不同能量分布(亦即不同韵托量密度)的光秉玎砸ccD叫眸上明’。L上J 的输出舍不相同．使用尖劈法可以解决这一饲曩· } l ———i———■—翮趸————————————————————一 尖劈法标定ccD的动态范围的原理如圈1所示．尖劈由两个表面构成，分别镀不同反射率的膜 层，两表面的夹角可调·一束入射光入射到尖劈上，经尖劈的两个表面的多次反射形成一列光强逐 袅递壤的子光束·相邻于光束的能量衰减倍数为R．．在CCD面阵上形成一列强度递蕞的光斑．该 方法的优点是标定过程简单迅速r各个子光柬能量分布相似，能量衰减倍数一致，结果直观．有两 种处理数据的方法． 1·根据不饱和光斑的个数可以估算出它的动奋范圈，但是不能反映其动态范围内线性的好坏． 2尉所得的实验数据进行分析井用插值法处理．从而标定出OCD线性动态范围． 3实验结果 pm 通过实验标定丁盼们13和GS32瑚两套0cD系统的线性动态筢圈．所用蠢光光潭为1．06 前端系统，近场对比度为1．3：1，实验光路由长焦距透羹、列阵尖劈和0∞系统组成．OcD系统的面 阵分别为1024×1024和512×512，数字信号鞠出分别为lObit和12bit． 图2实验光路田 圈3和圈4分别为恻13和C^s．512A所获得的光斑圈．右为光斑剖面能量分布．赣出不饱 和光斑的个数，设为N，则可以说其动态范围具有N个数量级(每一量缀能量相差RI倍)．由 埘=(圭)”可以估算出它的动态范围．其误差为一个R，值． 图3瑚D4013获得的尖劈 2● ； } I ——蓄■■F耵r——————————————一 图4cAs_512^获得的尖劈子光柬光斑及强度圈 尖劈予光柬鸵量衰减满足关系式：EⅣ=E。×足I”其中_N=0，l，2…．从圈3和髓4的光斑 强度分布圈可以看出在非饱和区的光斑炭度僵满足选一关系．衰l绮出了曲4