專利名稱：一種紅外探測器響應率參數的標定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光電探測器響應率參數的標定方法，特別是紅外探測器絕對響應率的標定方法。
背景技術：
紅外探測器是激光功率/能量密度分布測量設備的核心器件，該設備所用的紅外探測器數量多達數百只，準確測量該探測器的響應率參數是決定測量設備指標的先決條件。響應率是指在指定波長下，探測器所產生的信號與入射的該波長光功率的比值，要實現其絕對測量需要準確測量得到入射到探測器的該波長的光功率和探測器產生的信號。現有的響應率測量法主要有寬譜光源相對測量法和激光光源絕對測量法。寬譜光源相對測量法通常將能斯特燈、硅碳棒等寬譜光源發(fā)出光經過光柵分光后入射到探測器， 并根據探測器響應的電壓或電流信號幅值，計算得到光譜響應相對值。但由于上述光源的光強很弱，再經過光柵分光后其功率更弱，故很難精確測量得到分光后的光功率，且寬譜光源的輻射特性和光柵衍射參數也難以理論計算而得，因此只能用于響應率的相對測量；激光光源絕對測量法是利用激光器作為光源，測量得到該波長下探測器的響應絕對響應率， 在應用中需要準確測量輻照到探測器有效面積上的激光功率。由于通常激光器輸出光束空間分布不均勻，且探測器的有效光敏面很小，在進行大批量探測器測量時，針對每個探測器需要兩次分別測量激光功率和對應激光位置處探測器的響應信號，需要采用精密光學調節(jié)架對每個探測器的放置位置進行精確調節(jié)，最終影響到批量測量的效率和準確性；此外，對于特殊波長比如中紅外波段的探測器響應率測量時，該波長激光器輸出功率不穩(wěn)定或者運行費用較高等都限制了這種方法的應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種紅外探測器響應率的絕對標定方法，可適用于任意波長的響應率參數測量，且在標定測量中對探測器的位置不敏感，不需要對探測器的放置位置進行精密調節(jié)，大大提高了批量探測器的標定效率和準確性。本發(fā)明的技術解決方案是一種紅外探測器響應率的絕對標定方法，包括以下步驟1黑體輻射光經窄帶濾光片濾光后入射到紅外探測器光敏面，紅外探測器輸出信號經過調理放大后輸出；2根據黑體溫度、黑體輻射系數、窄帶濾光片透過率曲線，計算到達紅外探測器光敏面的光功率P ；3按照公式Ru =U/(P-k)計算得到紅外探測器在入工 入2下的波段絕對響應率Ru ；其中λ 1為窄帶濾光片的起始波長，λ 2為窄帶濾光片的終止波長，U為放大器輸出信號，k為放大器放大倍數；4按照公式
權利要求
1.一種紅外探測器響應率的絕對標定方法，其特征在于包括以下步驟1黑體輻射光經窄帶濾光片濾光后入射到紅外探測器光敏面，紅外探測器輸出信號經過調理放大后輸出；2根據黑體溫度、黑體輻射系數、窄帶濾光片透過率曲線，計算到達紅外探測器光敏面的光功率P ；3按照公式Ru =U/(P-k)計算得到紅外探測器在λ2下的波段絕對響應率 Ru其中λ 1為窄帶濾光片的起始波長，λ 2為窄帶濾光片的終止波長，U為放大器輸出信號，k為放大器放大倍數；4按照公式
2.根據權利要求1所述的紅外探測器響應率的絕對標定方法，其特征在于所述輻照到紅外探測器光敏面的光功率P的計算方法為
3.—種紅外探測器響應率的絕對標定裝置，沿黑體源輻射光路依次準直布放光斬波器、光闌、紅外探測器，所述紅外探測器的輸出端連接信號放大器的輸入端，信號放大器的輸出端接信號采集記錄設備，所述的光斬波器的頻率通過斬波調制控制器控制，其特征在于紅外探測器和光闌之間設置有窄帶濾光片，待測量波長在所述窄帶濾光片的透射帶內。
4.根據權利要求3所述的紅外探測器響應率的絕對標定裝置，其特征在于所述光斬波器葉片與紅外探測器光敏面的距離大于10倍黑體腔體直徑。
5.根據權利要求3或4所述的紅外探測器響應率的絕對標定裝置，其特征在于所述窄帶濾光片的半波寬度為100 150nm。
6.根據權利要求5所述的紅外探測器響應率的絕對標定裝置，其特征在于所述黑體源電連接黑體溫度控制器，通過黑體溫度控制器進行溫度調節(jié)控制；所述的信號采集記錄設備為數字化鎖相放大器，所述斬波調制控制器輸出端電連接數字化鎖相放大器的信號頻率參考端。
7.根據權利要求6所述的紅外探測器響應率的絕對標定裝置，其特征在于所述紅外探測器安裝在探測器固定座上，探測器固定座上設置有與紅外探測器外殼相匹配的定位孔。
8.根據權利要求7所述的紅外探測器響應率的絕對標定裝置，其特征在于所述光斬波的調制頻率為數百Hz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外探測器絕對響應率的標定方法及裝置，利用黑體源和窄帶濾光片組合的方法，得到了探測器在指定波長下的絕對響應率參數。本方法采用黑體源作為標定光源，確保了空間輸出光斑的穩(wěn)定性和均勻性，在標定測量中不需要對探測器的放置位置進行精密調節(jié)，大大提高了批量探測器的標定效率和準確性，同時通過理論計算的方法得到了輻照到探測器表面的光功率參數，克服了弱小光信號功率測量中引入的誤差。本方法通過改變?yōu)V光片的波長參數和黑體溫度，可適用于探測器在多種波長處的參數標定，具有廣泛地適用性。
文檔編號G01J1/00GK102322948SQ20111023317
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權日2011年8月15日
發(fā)明者馮國斌, 吳勇, 宇文璀蕾, 楊鵬翎, 王平, 閆燕, 陳紹武 申請人:西北核技術研究所