科学级CCD制冷系统设计及其温度特性分析

作     者：姚萍萍 孙亮 许孙龙 于新宇 许智龙 崔珊珊 骆冬根 洪津 Yao Pingping;Sun Liang;Xu Sunlong;Yu Xinyu;Xu Zhilong;Cui Shanshan;Luo Donggen;Hong Jin

作者机构：中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2020年第40卷第17期

页      面：15-21页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：高分辨率对地观测系统重大专项(民用部分)(30-Y20A19-9007-15/17) 

主　　题：探测器 电荷耦合器件 温度控制 偏振成像仪 光电性能 

摘      要：为降低探测器的热噪声和暗电流,研制了一套高精度和高稳定度科学级裸片探测器制冷系统。提出了一种基于低温循环机和薄膜电加热器组合的探测器控温方法,减小了测试光源及环境温度变化对器件自身性能的影响。实验结果表明,探测器制冷系统降温速率不大于0.6℃/min,控温精度优于±0.08℃,将该制冷系统应用于多角度偏振成像仪面阵探测器的光电性能测试,测试结果表明:探测器工作温度升高6.5℃,暗电流增加1倍左右,20℃时暗电流是0℃时的6.93倍。近红外波段的量子效率受温度影响较大,810 nm和900 nm波段在0~15℃工作区间内量子效率的温度变化率为0.2993%℃-1和0.4575%℃-1。探测器暗电流和光谱响应度的温度特性研究为多角度偏振成像仪在轨辐射定标的温度校正提供了依据。