УДК 621.382
Буянов А.Б., Новиков В.М.,
микрообъектива МО с апертурой 0,4 строилось в его фокальной плоскости.
Пелипенко М.И., Роздобудько В.В.
ФПУ-14 помещался в плоскость изображения Щ с контролем совмещения с
помощью микроскопа, состоящего из микрообъектива (МО), светоделительного
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
кубика (СК) и окуляра (О). ФПУ устанавливался на столике, имеющем
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ В ФОТОДИОДАХ ФОТОМАТРИЦЫ ФПУ-14
трехкоординатную микрометрическую подвижку. Сигнал с ФПУ через видео-
усилитель (ВУ) регистрировался и отображался на экране осциллографа (О).
Таганрогский государственный радиотехнический университет
В качестве контрольно-измерительного использовался микроскоп МК с
Г. Таганрог, Некрасовский 44, тел. (863-4)31-24-82,
окуляр-микрометром, который устанавливался вместо ФПУ навстречу
E-mail rte@fep.tsure.ru
проекционной системе.
Чтобы уменьшить влияние дифракции излучения на щели, которая
Для большинства матриц и линеек фотоприемных устройств,
проявлялась в виде ореола вокруг изображения щели, использовался набор
используемых в составе оптических процессоров [1], принимают распределение
светофильтров (С), с помощью которых снижалась освещенность изображения
чувствительности SA(x,y) по координатам х, у единичных фотодиодов
щели до минимально возможного уровня.
постоянным, т.е., что фотодиоды обладают бинарной считывающей апертурой
ФПУ-14
имеет
вида
А (х, у) = 1, если (х, у) (Ах, Ау);
размер
фоточувстви
А (х, у) = 0 при остальных х,у.
тельных
Однако реально неравномерность чувствительности А (х, у) вдоль х,
отдельных
фотодиодов
у непостоянна, что воспринимается процессором как геометрический шум,
100x100
мкм2,
а
ограничивающий его потенциальные точностные параметры. В паспортных
изображение
щели
имеет
данных и в технический условиях на большинство фотоприемных устройств
ширину
5мкм
при
длине,
(ФПУ) данный параметр также не находит отражения.
превышающей
размер
В докладе представлены результаты экспериментального исследования
площадки.
неоднородности чувствительности А (х,у) фотоматрицы ФПУ-14 как по
перемещался
площади единичных фотодиодов так и по линейке фотодиодов в целом.
дискретностью 10мкм
и
Структурная схема используемой экспериментальной установки
т а к и м
о б р а з о м
приведена на рис.1.
изображение
щели
сканировало
в
горизон
Рис 2
тальном
направлении
фоточувствительную
площадку; сигнал с этой площадки отображал усредненную по вертикали
локальную чувствительность в ее горизонтальном направлении или наоборот -
усредненную по горизонту площадки локальную чувствительность в
вертикальном направлении при повороте фотодиода на 90°.
Измеренные значения А (х, у) для произвольно выбранного отдельного

фотодиода приведены на рис.2. На рис.3.приведены зависимости средней
Рис. 1.
чувствительности Аср для 16 фотодиодов для каждой из двух строк матрицы
ФПУ-14, содержащей в строке 32 фотодиода. В силу технической возможности
Луч He-Ne лазера ГН-2П (ЛГ) с Л=0,63 мкм с помощью коллиматора (К)
этот параметр проверялся только для нечетных фотодиодов.
освещал коллимированным пучком света щель (Щ) размером 100мкм.
Из рис. 2 видно, что при горизонтальном (кривая 1) и вертикальном (кривая2)
Излучение, прошедшее через Щ, модулировалось электромеханическим
сканировании, сигнал с фоточувствительной площадки поступал и
модулятором (М). Уменьшенное до 5мкм изображение щели с помощью

тогда, когда щель смещалась за границы габаритного размера площадки 100мкм
(точки 0,1,2 слева и точки 12,13,14 справа).
Это говорит о наличии в
изображении
щели
дифрагированного
излучения. В целом же
разброс
А
(х,
у),
измеренный
для 16
диодов,
в
пределах
(90x90
мкм)
их
фоточувствительной
площадки, не превысил
5%. Падение чувстви-
тельности
на
краях
площадки (точки 2 и 12)
связаны с уводом за край
площадки
части
дифрагированного
ос-
таточного излучения.
Из рис. 3 видно, что
Рис 3 разброс Аср (х, у) между площадками в
строке имеет большую величину, чем разброс, регламентированный паспортом
ФПУ-14, который ограничивает его разброс 30%. При измерениях колебания
величины чувствительности достигает 55% от наибольшего сигнала (элементы
13,23,25 для первой строки и элемент 1,3,5,7,19,23 - для второй), что превышает
паспортные ограничения. Наибольшая чувствительность первой строки
приходится на элементы 7,17 и 31, а для второй - на элементы 25,29и 31.
Показатели чувствительности для остальных элементов двух строк лежат в
пределах допуска на разброс чувствительности, представленного в паспорте на
ФПУ-14.
Таким образом получено, что для фотоматрицы типа ФПУ-14 разброс
чувствительности по площадкам фотодиодов не превышает 5%.
Предложенная методика измерения А (х, у) как и сами результаты
измерений могут быть использованы при разработке высокоточных оптических
процессоров.
I. Роздобудько В.В., Дикарев Б.Д. Высокочастотный акустооптический приемник-
частотомер комбинированного типа // Радиотехника.-2003г.-9.-С.31-36.