[發明專利]一種多用途的光絕對量值傳遞系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201110461216.4
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102721527B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 郭維新;楊慶坤;李高峰;李妙堂;袁秀麗
• 申請（專利權）人: 北京濱松光子技術股份有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種光絕對量值傳遞系統，特別是一種能夠測量基于光電

倍增管的探測器的光照靈敏度、輻射或計數靈敏度、線性范圍的多用途的光絕對量值傳遞系統。

背景技術

對于基于光電倍增管的光探測器來說，最重要的性能指標有光照靈敏度、輻射或計數靈敏度以及線性范圍。光照靈敏度是指探測器在2856K色溫的光源照射下，輸出信號與光通量的比；輻射或計數靈敏度是指探測器在特定波長下的輸出信號與該入射光功率的比，對于非光子計數型探測器稱為輻射靈敏度，對于光子計數型探測器稱為計數靈敏度；線性范圍是指探測器的輸出信號偏離理論值一定比例范圍內對入射光通量的線性。

在現有技術中，光照靈敏度、輻射或計數靈敏度、線性范圍這些性能指標是分別用不同測試系統測試的，目前還沒有專門用于這些指標的測試系統。如果采用多套測試系統，那么不但測試成本高，而且測試系統所占用的空間比較大，測試時操作也比較復雜。因此，急需一種能夠測試光照靈敏度、輻射或計數靈敏度和線性范圍這些性能指標的裝置。

利用一套測試系統測試光照靈敏度、輻射或計數靈敏度、線性范圍，主要的困難在于光源和簡化光路設計。在光源方面，光照靈敏度測試時需采用2856K標準A類光源；輻射或計數靈敏度測試時要求使用單色光源，并且有時需要提供不同波長的單色光源；線性范圍測試時不但要求單色光源，還要求光的強度能夠連續變化。在光路設計方面，光照靈敏度測試中所用元件較簡單，但對于光電倍增管這類微弱光探測器來說，需要足夠長的距離才能獲得合適光強的入射光；輻射或計數靈敏度測試時，大部分光功率計不能直接適用于微弱光探測器；線性范圍測試時，可通過改變探測器與光源的距離來獲得不同強度的光，但占用空間較大，也可以通過改變偏振片組的角度或使用濾光片組來獲取不同強度的光，但測試準確度不高，還可以采用光源疊加法測量線性范圍，這種方法雖然精度滿足要求，但由于光路較多，比較復雜，也容易引入誤差。

此外，現有技術中光照靈敏度、輻射或計數靈敏度的測量多為相對測量，另需一個標準探測器對結果進行修正。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中光照靈敏度、輻射或計數靈敏度和線性范圍采用不同測試系統分別測試造成儀器占用空間大、測試精度低及成本高的問題，提供一種多用途的光絕對量值傳遞系統，實現一個測試系統可對這些指標進行絕對測量，并且測試系統設計簡單、成本低。

為了實現上述目的，本發明提供了一種多用途的光絕對量值傳遞系統，可用于光探測器的光照靈敏度，輻射靈敏度及線性范圍測試。該系統包括現有技術中的光源和探測系統，其特征在于：在光源和探測系統之間設有可移入移出光路的單色儀及具有可移入移出光路的專用減光片的減光系統，所述減光系統包括偏振片組和減光片組，所述減光系統用于對入射光進行衰減并產生線性范圍的兩個變量，所述偏振片組的偏振片間的夾角依據探測器的輸出信號進行調節，所述減光片組至少包括一個專用減光片或者一個與參考探測器連接的分光鏡片，所述減光片為中性減光片，所述減光系統可實現光強連續可調功能。

當上述量值傳遞系統用于測試光照靈敏度時，所述光源為標準A類光源，所述探測系統包括照度計，用于測試入射光的光照度。

當上述量值傳遞系統用于測試輻射或計數靈敏度時，所述光源為單色光源，或者在光源和減光系統之間設有單色儀以獲取單色光；在所述光源與單色儀之間還包括透鏡，用于增強入射到單色儀的光強。

當上述量值傳遞系統用于測試線性范圍時，所述光源采用單色光源或準單色光源，或者在光源與減光系統之間設有單色儀以獲得單色光源；所述減光系統用于對入射光進行衰減并產生線性范圍的兩個變量。

如上述光絕對量值傳遞系統，所述減光片為中性減光片。

如上述光絕對量值傳遞系統，所述光源和單色儀之間還包括濾光片，用于去除雜散光。

如上述光絕對量值傳遞系統，所述光源或探測系統中設有固定支架，用于替換光源或探測器時保證位置固定。

作為一個總的技術構思，本發明還提供一種如上所述的光絕對量值傳遞系統的使用方法：

如上所述的光絕對量值傳遞系統進行探測器光照靈敏度測試的使用方法，其特征在于：當測試光照靈敏度時，首先，采用標準A類光源，通過減光系統對光強進行調節；然后，用照度計測得入射到探測器的光通量最后，測被測探測器的輸出信號i₁，則光照靈敏度