一种光阀响应时间的检测技术

　　1前言

　　随着现代技术的高速发展,出现了许多快速响应的光阀器件和部件,这就要求有一套简便、精确,而且分辨率高的装置来测定这些光阀的响应时间,本文介绍应用Series一35Plus型多道分析仪(MultiehannelAnalyzer,以下简称S一35‘)和1109型光子计数器构成一个检测系统,它可以较理想地完成该项测试工作.

　　2系统的结构及工作原理

　　该检测系统的结构原理框图如图1所示.该系统主要由S-35^-多道分析仪和光子计数器组成的.其工作原理可简化为图2、图3的形式来说明,光子计数器中1121A放大甄别器是一种性能良好的线性放大及电压幅度甄别部件,它在光子计数器中被用于放大及甄别光电倍增管(PMT)输出的电脉冲信号,以发光二极管作为光源,当光子撞击光电倍增管(PMT)的阴极时产生的电脉冲信号被放大后送到脉冲幅度甄别器,若把甄别电平设置为零,则只要有一个光子撞击PMT的光阴极,就会产生一个标准脉冲,如果多个光子连续撞击PMT的光阴极,就会产生多个标准脉冲,形成一个标准脉冲序列,当光强越强时,单位时间内产生的脉冲数就越多,这样就可以通过脉冲数的多少来测量光强.

　　S一35+多道分析仪可方便地对数据进行采集、存储、处理和提取,在该系统中它被设置在MCS(即多道定标)工作方式.从光子计数器输出的脉冲列作为时间的函数(图2)进入S一35一多道分析仪,通过MCS分析,计算出每一时间间隔相对应的通道内的脉冲数,生成一种直方图(图3).其中每个通道对应的直方图代表该通道对应的时间间隔中接收到的脉冲数的总和.由于每一时间间隔内平均光强与每一对应通道内的脉冲数成正比,因此,各通道直方图的峰值轨迹即代表光强的变化曲线,这样,要测定光阀的响应时间,只需测定光强变化过程所需要的时间.

　　3实验及结果

　　应用上述原理进行测定光阀响应时间的实验,连接成的实验系统如图4所示,测试的光阀样品是一片液晶器件,实验的目的是要测定当控制信号加到液晶器件上的时候,液晶器件的响应时间.本实验应用函数发生器作为信号源,控制液晶器件的开(亮态)和关(暗态),函数发生器设置为输出50OHz3V方波,作为光源的发光二极管与被测液晶器件及PMT均被放在暗箱中.实验时,光透过液晶器件,穿过细孔光栏,照射到PMT的阴极上,PMT产生的电脉冲信号经光子计数器和S一35?处理后,由微机控制数据的存取,绘图仪绘制测试曲线,其中S一35一工作在MCS模式下,每一通道的时间设置为sms.本实验测试结果如图5、图6所示,这两图分别表示该被测液晶器件开和关的过程.图中每一点代表一个通道,因此,每一点之间代表的时间间隔为sms.如果设定液晶器件从暗态到达90%的亮态时为“开”响应时间,从100%亮态降至10%时为“关”响应时间则从图5和图6中可看出该被测液晶器件样品的开和关的响应时间分别为40ms和35ms.