CCD的主要性能指标 1.ppt

文档介绍：CCD成像技术及其在遥感中的应用D的主要性能指标
郝志航
D的主要性能指标_1
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内容
CCD的主要性能指标
量子效率QE和响应度R
暗电流和暗电流噪声
噪声和信噪比
动态范围
D性能指标测试标准
小结
D的主要性能指标_1
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CCD的主要性能指标
轨道高度(H)
地面像元分辨率(GSD)
系统静态传递函数(MTFsys)
光谱波段(BW)
地面覆盖宽度
最小太阳高角()时信噪比(SNR)
相机质量(M)
相机功耗(P)
典型遥感相机的主要性能要求
典型遥感相机的组成:
光学系统;
光机结构;
CCD成像;
热控。
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CCD的主要性能指标
地面像元分辨力
(MTFSYS)
太阳高角
(信噪比)
地面覆盖
(视场角)
质量
(f,F)
CCD
光学系统
热控系统
光机结构
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CCD的主要性能指标
CCD的主要性能指标指的是对系统性能产生主要影响的指标。
主要性能:量子效率QE(响应度R)、饱和曝光量SEE、传递函数(D )、噪声n、暗电流等。
其它性能:像元尺寸、像元数、电荷转移效率、响应非均匀性、环境适应能力等。
D性能指标的要求
D性能指标
≠
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CCD的主要性能指标
参数
符号
东芝
TCD1503
柯达
KLI2113
e2v
TH7834
灵敏度
R
9 V/
50V/μJ/******@650nm
32V/μJ/******@540nm
25V/μJ/******@460nm
5 V/J/cm2
响应非均匀性
PRNU
3%
5%
±6%Vos
饱和输出电压
Vsat
V


电荷转换因子
CVF
-
6μV/e-
饱和信号电荷

170k e-
饱和曝光量
SE

J/cm2
CCD厂家给出的性能指标形式
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CCD的主要性能指标
参数
符号
东芝
TCD1503
柯达
KLI2113
e2v
TH7834
暗信号电压
VDRK
mV
100V/ms
暗电流
Idark
pA/pixel
暗信号非均匀性
DSNU
mV
90V/ms
Nyquist频率
对比传递函数
500nm
600nm
700nm
CTF
75%
62%
47%
总转移效率
92%
电荷转移效率
CTE
.99999

动态范围
DR
2000
76 dB
10,000
随机噪声
ND
mV
300V
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量子效率QE和响应度R
可以用量子效率计算响应度,响应度的单位是A/W或。计算公式如下:
(3-1)(2-4)
(3-2)(2-5)
其中, 是电子电荷, 是量子效率, 是像元有效面积。式中是CCD中常用的辐照量单位。辐照量的基本单位是。
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量子效率QE和响应度R
在CCD工作过程的最后一步,将电子电荷转换为电压,电荷转换因子CVF为:
其中, 是电子电荷, 是量子效率, 是像元有效面积,D片内放大倍数。
与前式联合可以得到电压输出的响应度R
(3-3)
(3-4)
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D器件的填充系数为50%,×,电荷转换因子CVF为6μV/е-。如果量子效率 计算以V/J/cm2为单位的响应度。Ap=×10-7cm2。×10-25 。将数值代入3-4:
计算结果单位为V/J/cm2 ,转换为V/J/cm2 ,结果为:
量子效率QE和响应度R 举例
cm2
V/е-
m
J-m/photo
V/J/cm2
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