[發明專利]百兆級帶寬光電探測儀器標定方法

有效

• 申請號: 201210361789.4
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102889928A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 臧慶;陳慧;趙君煜
• 申請（專利權）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: G01J3/00
• 分類號: G01J3/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

????本發明涉及光電儀器標定領域，提供了一種百兆級帶寬光電探測儀器標定方法。

背景技術

????光電探測儀器是物理、化學、生物等科學研究領域普遍使用的一種儀器，最主要用于研究所關心的光譜強度變化。由于大多數探測器在工作波長范圍具有不同的響應特性，當需要對比不同波長譜的強度時，必須進行相對標定。通過標注探測器校準，可以獲得絕對響應率曲線。

目前常用的手段為，使用單色儀作為標準光源，通過掃描不同波長，獲得相應的探測器波長-響應率曲線。此種方法的問題在于，單色儀出射光為直流信號，不能反映探測電路在高頻模式下的實際響應；此外，單色儀出射光的單色性與光能量程反比，在提高單色性同時，光強變弱，降低標定系統的信噪比，精度變差；最為重要的單色儀的每塊光柵可提供的波長范圍只有幾百nm，儀器的針對性高，難以通用。為近似模擬高頻信號，一種方法是在單色儀出射口增加斬波器，獲得快速變化的單色光源。但此種方法獲得的單色信號頻率與斬波器的電機旋轉速度相關，電機裝置限制其難以獲得兆Hz以上信號。因此，目前如需要要標定儀器的波長-響應率，通常只能使用單色儀獲得直流情況下的曲線，后采用高頻單色LED光源在特定波長上進行系數糾正。

綜上所述，光電儀器的波長-響應率曲線是其基本參數，但目前可獲得的手段有限，且誤差較大。

發明內容

????本發明的目的在于提供一種利用可調諧OPO激光器作為標準光源的百兆級帶寬光電探測儀器標定方法，簡單、準確獲得儀器波長-響應率。

為達上述目的，本發明采用的具體方案為：?

一種百兆級帶寬光電探測儀器標定方法，包括有光電探測儀器，其特征在于，具體標定方法包括以下內容：

（1）采用波長在210nm-2200nm可調諧OPO激光器作為標定光源，激光脈寬3-10ns；

（2）在可調諧OPO激光器的前方光路上設置漫反射板，漫反射板將可調諧OPO激光器的出射激光散射；

（3）在漫反射板的反射光路上設置聚焦透鏡、光電探測器，聚焦透鏡將部分散射光倒入收集光纖，光電探測器的響應頻率在1GHz內，相應波長范圍為210nm-2200nm，光電探測器收集部分散射光，光電探測器收集的散射光信號作為被標定儀器采集觸發；

（4）收集光纖的另一端接入一個積分球的入光端，積分球的出光端和兩根相同材料、長度、直徑的傳輸光纖一、傳輸光纖二連接，積分球將收集光纖導入的光分為相同的兩束由傳輸光纖一、傳輸光纖二導出，傳輸光纖一與多波長、快響應的標準探測器相連，傳輸光纖二與被標定儀器相連；

（5）光電探測器與被標定儀器之間通過信號延遲線相連，信號延遲線調節觸發被標定儀器的采集時刻，確保激光信號在激光脈寬尺度內完全被收集；

（6）標準探測器的信號輸出端接入計算機控制系統，計算機控制系統與可調諧OPO激光器控制連接，計算機控制系統內置軟件，軟件運行過程包括以下內容：

1）設置可調諧OPO激光器的掃描波段；

2）設置可調諧OPO激光器的掃描步長；

3）設置可調諧OPO激光器進行自動掃描；

4）設置可調諧OPO激光器的脈沖個數；

5）與標準探測器通訊，告知標準探測器標定光源波長，返回此波長上獲得的標準探測器數值；

6）W_i（λ）=?標準探測器結果W_Ti（λ）/被標定儀器結果W_SI（λ）,獲得一個掃描過程被標定儀器波長-響應率曲線；

7）通過設置多個激光脈沖個數，獲得多次掃描結果；

8）通過標準探測器獲得的絕對數值，計算被標定儀器絕對響應率。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

????（1）使用可調諧OPO激光器可獲得高單色性光源；

（2）波長范圍大，可對210nm-2200nm寬波長范圍內儀器標定；

（3）對于100M以上帶寬光電儀器標定準確。?

附圖說明

圖1本發明的裝置結構示意圖。

具體實施方式

????如圖1所示，一種百兆級帶寬光電探測儀器標定方法，包括有光電探測儀器，其特征在于，具體標定方法包括以下內容：

（1）采用波長在210nm-2200nm可調諧OPO激光器1作為標定光源，激光脈寬3-10ns；

（2）在可調諧OPO激光器1的前方光路上設置漫反射板2，漫反射板2將可調諧OPO激光器1的出射激光散射；