甘振华，杜 民，高跃明，熊保平，杨丕胤

（1.福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州 350116；2.福州大学物理与信息工程学院，福建 福州 350116；3.福建省医疗器械和医药技术重点实验室，福建 福州 350116）

基于LED的CCD光强响应特性测定

甘振华1，3，杜 民1，3，高跃明2，3，熊保平2，3，杨丕胤2，3

（1.福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州 350116；2.福州大学物理与信息工程学院，福建 福州 350116；3.福建省医疗器械和医药技术重点实验室，福建 福州 350116）

针对电荷耦合器件（charge-coupled device，CCD）的光强响应曲线的测量，提出采用大功率LED作为线性光源，设计基于成像方式的光强响应信号的测量装置。通过控制恒流激励电流大小来调节LED的辐射输出并测量CCD的响应数据。根据CCD响应信号拟合出对应的光强响应曲线，并建立光电响应模型分析CCD饱和与非饱和的响应特性。实验结果表明：CCD的光强响应受到LED发光角和辐射模式的影响，当采用LED作为CCD光强响应测量的线性可调光源时，不能忽视LED光强分布的近朗伯特性；同时，H694C-II相机输出灰度值大于61713时CCD ICX694AL的光强响应曲线出现较明显的饱和非线性，但在非饱和区域CCD具有优良的线性响应特性。

光强响应；电荷耦合器件；成像方式；大功率LED；非线性

0 引 言

面阵CCD传感器多像素并行检测的优势明显，广泛应用于生化荧光检测系统。CCD像素的光敏特性，能将投射到像素表面的光信号转化为电荷并存储于势阱内，可在时序脉冲的驱动下读出。由于CCD集成度高，像素小，电荷势阱有限，很容易进入饱和状态，从而影响了CCD响应的线性度，其光电响应特性是近似线性的[1]。……