专利名称：一种红外探测器响应率参数的标定方法
技术领域：
本发明涉及一种光电探测器响应率参数的标定方法，特别是红外探测器绝对响应率的标定方法。
背景技术：
红外探测器是激光功率/能量密度分布测量设备的核心器件，该设备所用的红外探测器数量多达数百只，准确测量该探测器的响应率参数是决定测量设备指标的先决条件。响应率是指在指定波长下，探测器所产生的信号与入射的该波长光功率的比值，要实现其绝对测量需要准确测量得到入射到探测器的该波长的光功率和探测器产生的信号。现有的响应率测量法主要有宽谱光源相对测量法和激光光源绝对测量法。宽谱光源相对测量法通常将能斯特灯、硅碳棒等宽谱光源发出光经过光栅分光后入射到探测器， 并根据探测器响应的电压或电流信号幅值，计算得到光谱响应相对值。但由于上述光源的光强很弱，再经过光栅分光后其功率更弱，故很难精确测量得到分光后的光功率，且宽谱光源的辐射特性和光栅衍射参数也难以理论计算而得，因此只能用于响应率的相对测量；激光光源绝对测量法是利用激光器作为光源，测量得到该波长下探测器的响应绝对响应率， 在应用中需要准确测量辐照到探测器有效面积上的激光功率。由于通常激光器输出光束空间分布不均勻，且探测器的有效光敏面很小，在进行大批量探测器测量时，针对每个探测器需要两次分别测量激光功率和对应激光位置处探测器的响应信号，需要采用精密光学调节架对每个探测器的放置位置进行精确调节，最终影响到批量测量的效率和准确性；此外，对于特殊波长比如中红外波段的探测器响应率测量时，该波长激光器输出功率不稳定或者运行费用较高等都限制了这种方法的应用。
发明内容
本发明目的是提供一种红外探测器响应率的绝对标定方法，可适用于任意波长的响应率参数测量，且在标定测量中对探测器的位置不敏感，不需要对探测器的放置位置进行精密调节，大大提高了批量探测器的标定效率和准确性。本发明的技术解决方案是一种红外探测器响应率的绝对标定方法，包括以下步骤1黑体辐射光经窄带滤光片滤光后入射到红外探测器光敏面，红外探测器输出信号经过调理放大后输出；2根据黑体温度、黑体辐射系数、窄带滤光片透过率曲线，计算到达红外探测器光敏面的光功率P ；3按照公式Ru =U/(P-k)计算得到红外探测器在入工 入2下的波段绝对响应率Ru ；其中λ 1为窄带滤光片的起始波长，λ 2为窄带滤光片的终止波长，U为放大器输出信号，k为放大器放大倍数；4按照公式
权利要求
1.一种红外探测器响应率的绝对标定方法，其特征在于包括以下步骤1黑体辐射光经窄带滤光片滤光后入射到红外探测器光敏面，红外探测器输出信号经过调理放大后输出；2根据黑体温度、黑体辐射系数、窄带滤光片透过率曲线，计算到达红外探测器光敏面的光功率P ；3按照公式Ru =U/(P-k)计算得到红外探测器在λ2下的波段绝对响应率 Ru其中λ 1为窄带滤光片的起始波长，λ 2为窄带滤光片的终止波长，U为放大器输出信号，k为放大器放大倍数；4按照公式
2.根据权利要求1所述的红外探测器响应率的绝对标定方法，其特征在于所述辐照到红外探测器光敏面的光功率P的计算方法为
3.—种红外探测器响应率的绝对标定装置，沿黑体源辐射光路依次准直布放光斩波器、光阑、红外探测器，所述红外探测器的输出端连接信号放大器的输入端，信号放大器的输出端接信号采集记录设备，所述的光斩波器的频率通过斩波调制控制器控制，其特征在于红外探测器和光阑之间设置有窄带滤光片，待测量波长在所述窄带滤光片的透射带内。
4.根据权利要求3所述的红外探测器响应率的绝对标定装置，其特征在于所述光斩波器叶片与红外探测器光敏面的距离大于10倍黑体腔体直径。
5.根据权利要求3或4所述的红外探测器响应率的绝对标定装置，其特征在于所述窄带滤光片的半波宽度为100 150nm。
6.根据权利要求5所述的红外探测器响应率的绝对标定装置，其特征在于所述黑体源电连接黑体温度控制器，通过黑体温度控制器进行温度调节控制；所述的信号采集记录设备为数字化锁相放大器，所述斩波调制控制器输出端电连接数字化锁相放大器的信号频率参考端。
7.根据权利要求6所述的红外探测器响应率的绝对标定装置，其特征在于所述红外探测器安装在探测器固定座上，探测器固定座上设置有与红外探测器外壳相匹配的定位孔。
8.根据权利要求7所述的红外探测器响应率的绝对标定装置，其特征在于所述光斩波的调制频率为数百Hz。
全文摘要
本发明公开了一种红外探测器绝对响应率的标定方法及装置，利用黑体源和窄带滤光片组合的方法，得到了探测器在指定波长下的绝对响应率参数。本方法采用黑体源作为标定光源，确保了空间输出光斑的稳定性和均匀性，在标定测量中不需要对探测器的放置位置进行精密调节，大大提高了批量探测器的标定效率和准确性，同时通过理论计算的方法得到了辐照到探测器表面的光功率参数，克服了弱小光信号功率测量中引入的误差。本方法通过改变滤光片的波长参数和黑体温度，可适用于探测器在多种波长处的参数标定，具有广泛地适用性。
文档编号G01J1/00GK102322948SQ20111023317
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者冯国斌, 吴勇, 宇文璀蕾, 杨鹏翎, 王平, 闫燕, 陈绍武 申请人:西北核技术研究所