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      光譜儀原理

      CCD的主要性能指標

      更新時間:2018-06-29 08:16:09 點擊數:1976

      CCD的主要性能指標

      (1)光譜響應范圍

      由于CCD使用的材料、光敏單元結構及電極材料等因素影響,器件對各種單色光的相對響應能力有很大差別,其中響應度最大的波長稱為峰值響應波長。通常把響應度等于峰值響應的50%所對應的波長范圍稱為CCD的光譜響應范圍。

      (2)噪聲

      CCD器件的噪聲主要有兩類:一類是與輸出的圖形位置無關的隨機噪聲,另一類圖形噪聲。其中隨機噪聲主要有:散粒噪聲、熱噪聲(KTC噪聲)、低頻噪聲。

      散粒噪聲,光射入光敏區產生信號電荷的過程可看作獨立、均勻連續發生的隨機過程;單位時間內入射光產生的信號電荷數目并非不是一個恒定不變的值,而是在一個平均值上作微小波動,這種微小的波動便形成了器件的散粒噪聲。

      熱噪聲,它是由信號電荷包注入及檢測、輸出時引起的。熱噪聲一般只存在于采用電流型輸出或浮置柵擴散放大器輸出的器件中。

      低頻噪聲,發生于FD放大器的放大電路中;放大器一般使用MOS晶體管構成,由于MOS管溝道的界面能級捕獲和放出電子而產生的1/f噪聲,因為噪聲功率譜密度正比于1/f而得名,頻率越低,噪聲越大,為低頻噪聲的主要來源。

      (3)動態范圍

      CCD器件的動態范圍DR定義為飽和輸出電壓與暗信號電壓之比。

      (4)響應度

      CCD的響應度為單位曝光量所得到的有效信號電壓(V/lx·s),其大小等于像元有效信號電壓(V)與其曝光量(lx·s)之比值。響應度的大小反映了CCD像元的靈敏度和輸出級的電荷/電壓轉換能力。


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