一种近红外探测器的光谱响应率测量
近红外光谱检测关键技术
多元散射校正
吸光度不仅与成分含量有关，还与样品颗粒大小、均匀性 及装样的松紧度有很大关系，这些因素统称为颗粒原因。
不同样品间吸光度的差异中通常只有极小部分与样品的成 分含量差异有关，其他绝大部分由颗粒度原因造成的吸光 度的差异可视为干扰信息，在对光谱进行分析时应当尽量 消除。
多元散射校正则在解决样品的粒径不均匀或测样容器不一 致对光谱的影响上有良好的效果。
对光信号进行调制：
直流变交流，再通过后续滤波电路消除干扰信号
使用滤光片：
直接把不需要的光滤掉，减少杂光干扰
分光系统
一般来讲，光学质量可靠的分光系统本身不会直接影响 到仪器的信噪比，但由于仪器中装载分光系统的可动部 件如光栅转轴、滤光片盘轴，在连续高强度的运行中可 能存在磨损问题，从而影响光谱数据的可靠性，这样也 可能会影响到仪器信噪比。
近红外光谱分析结果受多种因素的影响，如样品的温度、颗粒度、均匀 度及装样密度等，这些物理特性在各定标样品中的差异直接影响样品光 谱信息与化学成分信息之间的线性关系，使得近红外的分析结果低于化 学分析的结果。
3.不能分析小量样品或浓度过低的样品
如果分析的样品量很小，则很难获得正确的近红外光谱。同时，当检测 低浓度含量的成分时，其它高浓度成分成了主要干扰信息，一般很难较 为精确的分析出低浓度含量的成分。
不管哪种方式，都是建立在化学计量学(Chemometrics)理 论基础之上的。
主要方法：
多元线性回归(MLR) 主成分回归(PCR) 偏最小二乘回归(LSR) 人工神经网络(ANN)
线性问题 非线性问题
多元线性回归(MultiplyLinearRegression，MLR)
常见问题：
欠拟合：线性回归定标方法中参与变量太少，如定标所用 的主成分因子数太少，会使一些有用的信息没有包含在模 型中，导致得到的校正的结果和预测的结果都不会很好。
AS7341光谱传感器的分析与研究
o引言
随着半导体和电子技术的发展，光谱传感器也有了很大 的进步，它不断向小型化、高精度、高性能和低成本的方向迈 进。一般地,光谱传感器是由光学部件和控制部件共同组成, 光学部件包括利用反射光学元件的成像光学元件和利用分 光镜来划分谱段的分光元件。所划分的各个谱段需要用多个 探测器，分别是可见光探测器、近红外探测器、中波红外探 测器和长波红外探测器。而控制部件包括控制器、图像信号 处理器、温度控制器和显示器,将釆集的到信号经过数字化 处理，形成离散的数据。现在的电子集成技术,让该类型的传 感器变得小体积，很多厂商也将光谱传感器封装成一个IC芯 片，例如艾迈斯公司芯片级的光谱传感器。这些新器件的面 世，大大地方便了光谱检测的应用。
(2) 六个通道可以由独立的16位ADC并行处理,而其他 通道通过多路复用器访问。
(3) 该器件还集成了专用通道,可检测50Hz或60Hz的 环境光闪烁，闪烁检测引擎还可以用于在外部计算其他闪烁 频率时缓冲数据。
(4) 该器件还可以通过引脚GPIO与外部信号同步。 (5) 小尺寸和低功耗的光谱传感器。AS7341通过纳米光 学沉积干涉滤光片技术将滤光片集成到标准CMOS硅片中，其 封装提供了一个内置光圈来控制进入传感器阵列的光线。该 器件釆用1. 8VDC低电压供电，典型的功耗210uA。该器件釆 用超薄型封装，尺寸为3. lmmX2nimXlnim(0LGA8封装)。
⑷
______________ZqEi93]
^CIE1931 + EsE1931 + ^C1E1931
而对应的相关色温计算公式(5 ):
CCT
=
437x(
x-0.332 0A858-y
)3
+3601x(- x-0.332 0.1858-^
红外探测器主要参数定义
红 外 探 测 器1．量子效率在某一特定波长上，每秒钟产生的光电子数与入射光子数之比。
对理想的探测器，入射一个光子发射一个电子，1)(=λη。
当然实际上不是所有的光子都可以被吸收，因此1)(<λη。
探测器对波长为λ处的量子效率可以表示为：hv P e I S //)(=λη 其中S J h .106260755.634-⨯=，是普朗克常数，e 是元电荷。
2. 响应率输出信号电压S 与输入红外辐射功率P 之比即：）或（W A W V P S R /)/(=3. 响应波长范围单色响应率与波长的关系，称为光谱响应曲线或响应光谱。
热敏型红外探测器的响应率与波长无关。
光电型红外探测器有峰值波长p λ和长波限c λ。
通常取响应率下降到p λ一半所在的波长为c λ。
光电探测器只有在小于c λ范围有响应，因此称为选择性红外探测器。
对于光子探测器，仅当入射光子的能量大于某一极小值时才能产生光电效应。
就是说，探测器仅对波长小于cλ，或者频率大于的光子才有响应。
因此，光子探测器的响应随波长线性上升，然后到某一截止波长cλ突然下降为零。
而热型探测器响应波长无选择性，对可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感，在室温工作。
灵敏度低、响应时间偏长，最快的响应时间也在毫秒量级。
热释电探测器主要应用于被动式的传感器中，主要应用于防盗报警、来客告知等被动探测以及石油化工、电力等行业的温度测量、温度检测等灵敏度不是很高的场合。
此外，热释电材料是还是制备非制冷红外成像设备的重要材料。
常见红外光子探测器及响应波段4.噪声如果测量探测器输出的电子系统有足够大的放大倍数，即使没有入射辐射。
也可以看到一些毫无规律的电压起伏,它的均方根称为噪声电压N，此噪声来源于探测器中的某些基本的物理过程。
探测器的噪声主要有以下几个来源：f/1噪声(闪烁噪声)，暗电流噪声(热噪声)以及光电流噪声。
f/1噪声为低频噪声，在AlGaAsGaAs/QWIP中的影响很小，不是主要的制约因素。
一种红外探测器的光谱响应研究
ｍｉ ｔ ｎ
圈４ 热释电探 测器不同 温度电压频 率响应
相同温度、 不同的频率条件下 ， 热释 电探测器对红外辐射的频率 响应不 同． 分别对 ５３ ２ Ｋ和 ４ ３ ２Ｋ温度 下， 热释电探测器的输 出电压变化曲线如图 ５ 所示．
・
５ ４・
渭南师范学院学报
第２ ７卷
频率 变化 曲线
一
探测器光谱响应的测量系统 ， 可应用于傅里叶变换红外光谱仪 ， 实现对物质的红外透射率 、 反射率及 吸收 率 的测量 －］ ４．
１ 红外探测器光谱响应测量系统工作原 理
该系统是 由红外光源 、 迈克尔逊干涉仪、 样品室、 红外探测器 、 放大滤波电路 、 ／ Ａ Ｄ转换 电路等构成 ， 如图 １ 所示． 红外光源发出的红外光经准直系统后变为平行光 ， 经干涉仪调制后发生干涉， 得到一束干涉 光． 干涉光通过样品后 ， 将携带样品的光谱信息 ， 再入射到红外探测器上 ， 将干涉光信号转变为 电信号 ， 通 过 Ａ Ｄ转换后送人计算机 ， ／ 由计算机进行傅里叶变换的快速计算 ， 即获得以波数为横坐标 的红外光谱 图， 即频域光谱图．
摘
要： 针对傅里 叶变换红外光谱仪 的优点 ， 量红外探 测器 的光谱 响应 ， 测 设计一套新 的光 电检测系统． 通过对测量 所
得红外干涉信号进行傅里叶变换 ， 得到评判红外探测器性能重要技术指标的光谱响应度． 系统在红外探测 器光谱响应 的测
量上 ， 继承了傅 里叶变换 红外光谱仪 的功能 和优点 ， 实现了测量分辨率高 、 精度高和稳定性好． 关键词 ： 里叶红外 光谱仪 ； 傅 红外探测器 ； 光谱 响应 中图分类号 ：Ｈ ４ Ｔ ７１ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ：０９ ５２ （０ ２ ｏ —０ ５ —ｏ １０ － １８ ２ １ ） ２ ０ ２ ３
传感器与自动检测复习题(答案)
一选择题1、半导体应变片具有( A )等优点。
A.灵敏度高B.温度稳定性好C.可靠性高D.接口电路复杂2、常用于测量大位移的传感器有( A )A.感应同步器B.应变电阻式C.霍尔式D.涡流式3、将电阻应变片贴在( C )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。
A.质量块B.导体C.弹性元件D.机器组件4、半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( B )A.上升B.迅速下降C.保持不变D.归零5、在以下几种传感器当中( C )属于自发电型传感器。
A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式6、( C )的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。
A、热端直径B、热端和冷端的温度C、热端和冷端的温差D、热电极的电导率7、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的( C )。
A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应8、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中( B )。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变9、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( C )，可测得最大的容量。
A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片10、( D )热电阻测量转换电路采用三线制是为了A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响11、当石英晶体受压时，电荷产生在( B )。
A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上12、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( C )。
A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环13、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( C )。
A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度14、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是( C )。
A、减小激励电流B、减小磁感应强度C、使用电桥调零电位器15、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取( B )措施。
一种近红外探测器的光谱响应率测量
Ｗ ＡＮＧ ｉ ｊ ，ＺＨＥＮＧ ａ — ｉｇ， Ｚ Ｘｉｏ ｂ ｎ ＨＡＮＧ ｅ ， ＬＩ Ｚｈ— ｉｎ Ｌｉ Ｎ ｉｑａ ｇ
（ ｍ ｏｔ ｎ ｉ ｇ Ｄｅ ｒ ｍ ｅ ｔ。Ａ ｎｈｕ ｎｓ ｉｕｔ ｐｔｃ ｎｄ Ｆｉ ｅ ｈａ ｃ Ｒｅ ｅ Ｓｅ ｓ ｎ ｐａ ｔ ｎ ｉＩ ｔｔ ｅ ｏｆＯ ｉｓ ａ ｎｅ Ｍ ｃ ｎｉｓ，ＣＡ Ｓ，Ｈ ｅｅｉ ３ ３Ｉ，Ｃｈｉ ｆ ２ ００ ｎａ）
终可 以得到探 测 器 的绝对光 谱 响应 率 。 关键 词 ：光 谱 响 应 率 ； 红 外 探 测 器 ； 测 器 定 标 近 探
中 图 分 类 号 ：０４ ２ ３ 文 献 标 志 码 ：Ａ
Ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔ ｏ ｐｅ ｔ ａ ｅ ｐｏ ｉ ｉｙ ｏ ｎ ｉ ｒ ｒ ｄ ｄｅ ｅ ｔ ｒ ａ ｕ ｅ ｎ ｆ ｓ ｃ ｒ ｌｒ ｓ ｎｓ ｖ ｔ ｆ ａ ｎｆ ａ ｅ ｔ ｃ ｏ
型 对 用 最
引 言
（ ． ～ ２ ５ ｍ 波段 范 围 是属 于人 们 最 早 发 １２ ． ）
现 的 非 可 见 光 区 域 。 近 年 来 ， 们 对 这 一 光 谱 范 围 人
２ ）光 纤 在通 信 、 学 度量 、 料 科 学 、 学诊 光 材 医
一
种 近 红外 探 测器 的光 谱 响应 率 测 量
王 骥 郑 小 兵 ， 张 磊 ，林 志 强 ，
（ 国科 学 院 安 徽 光 学 精 密 机 械 研 究 所 遥 感 室 ，合 肥 ２ ０ ３ ） 中 ３ ０ １
摘
要 ： 对 近 红 外 辐 射 功 率 光 谱 绝 对 响 应 率 的 定 标 技 术 进 行 了研 究 。 计 了一 种 制 冷 扩 展 波 长 设
Ａｂ ｔ ａ ｔ： Ｔｈ ｃ ｌｂｒ ｔｏｎ ｅ ｈ ｌ ｇｙ ｏｒ ｂｓ ｕ ｅ ｐ ｃ ｒ ｌ ｅ ｐｏ ｓ ｖ ｔ ｏｆ ｈ ｎ ａ —ｎ ｒ ｒ ｄ ｓｒｃ ｅ ａ ｉ ａ ｉ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｆ ａ ｏｌ ｔ ｓ ｅ ｔ ａ ｒ ｓ ｎ ｉ ｉｙ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｆ ａ ｅ
30902-2006 光电探测器绝对光谱响应率检定规程
光电探测器绝对光谱响应率检定规程
一、目的
本规程的目的是为了规定光电探测器绝对光谱响应率的检定方法、步骤和要求，以确保光电探测器在光谱响应方面的准确性和可靠性。
二、适用范围
本规程适用于所有类型的光电探测器，包括光电二极管、CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）等。
三、检定方法
1. 绝对光谱响应率的定义：绝对光谱响应率是指光电探测器在某一特定波长下的光电流响应值与入射光强之比。
2. 检定设备：需要使用光谱辐射计、标准光源、光功率计、稳压电源等设备。
3. 检定步骤：
a. 将光电探测器与稳压电源连接，确保电源稳定；
b. 将标准光源的光束准直，通过光功率计测量光强；
c. 将光电探测器对准标准光源，调整探测器与光源的距离，使光束通过探测器；
d. 记录探测器的光电流响应值；
e. 重复以上步骤，对不同波长的标准光源进行测量，获得探测器的光谱响应曲线。
四、数据处理
1. 根据测量得到的光电探测器在各波长下的光电流响应值，计算绝对光谱响应率。
2. 将计算得到的光电探测器绝对光谱响应率与标准参考值进行比较，得出结论。
五、质量保证措施
1. 在检定过程中要保证设备完好、准确度高；
2. 严格遵守操作规程，保证测量结果的准确性；
3. 对测量数据进行审核，确保数据的可靠性。
红外探测器相对光谱响应测试
文章编号:1672-8785(2020)06-0001-06红外探测器相对光谱响应测试张小倩周翠(中国电子科技集团第十一研究所，北京100015)摘要：相对光谱响应作为评价红外探测器性能的一个重要指标，直接影响用户的使用情况。
以中长波红外两个波段的探测器作为实验器件，分析讨论了两种分别采用傅里叶光谱仪和单色仪的不同测试方法&对于长波红外探测器，用单色仪和傅里叶光谱仪测得的后截止波长分别为9.28口=和9.25口=，前截止波长均为7.60口=。
对于中波红外探测器，用单色仪和傅里叶光谱仪测得的后截止波长分别为4-86和485口=，前截止波长均为3.60口=。
结果表明，两种测试方法所得的前截止波长完全一致，后截止波长也在允许误差范围内，从而验证了用这两种仪器测试相对光谱响应时的一致性和性。
以上两种测试方法的，操作，结果，为红外探测器的性能供了一定的参考。
关键词：相对光谱响应；傅里叶光谱仪；单色仪中图分类号：TN2文献标志码：B DOI：10.3969/j.issn.1672-8785.2020.06.001Measurement of Relative Spectral Response of Infrared DetectorZHANG Xiao-qian，ZHOU Cui(.The lhh Institute of China Electronic Science and Technology Group，Be)ing100015，China')Abstract:Relative spectral response is an important index for evaluating the performance parameters of infrared detectors，which directly affects the user's ing the detectors in the middle and long wave bands as expermental devices，two different test methods using Fourirr spectrometer and monochromator are analyzed and discussed.For the long-wave infrared detector，the rear cut-off wavelengths of the monochromator and Fourer spectrometer are9.28jam and9.25jam，respectively，and the front cut-off wavelength is7.60jjm.For mid-wave infrared detectors，the rear cutoff wavelengths of the monochromator and Fourer spectrometer are4.86|im and4.85|im，respectively，and the front cutoff wavelengths are3.60|im.The results show that Jhefron-cuJwavelengJhsofJheJwoJesJmeJhodsarecompleJelyconsisJenJ andJherearcuJo f wavelengJhs arewihinJhea l owablee r orrange JhusverifyingJheconsisJencyanda c uracyofJherelaivespecJralre-sponseofJheJwoinsJrumenJs2TheprinciplesofJheJwoJesJmeJhodsareeasyJoundersJandandoperaJe Jhe resulsareaccuraJe whichprovidesacerJainreferenceforJheopimizaionofinfrareddeJecJorperformance2Key words:relative spectral response；Fourrr spectrometer；monochromator收稿日期：2020-05-28作者简介：张小倩(1995-)，女，北京人，助理工程师，主要研究方向为红外探测器的测试与评价。
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由 &+-式 和 &<-式 可 以 得 到 探 测 器 的 绝 对 响 应 率 @
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< 相对响应率测量
相对光谱测量的过程是以红外单色仪作为光
源 !与 一 个 平 光 谱 响 应 率 的 探 测 器 进 行 比 对 % 试 验 中采用的单色仪在近红外采用了卤钨灯作为红外
") 随 着 定 量 化 遥 感 的 不 断 深 入,对 近 红 外 波 段的辐射强度和光谱分辨率测量的精度不断提高, 探测器研制部门提出了高精度定标的要求 = u"%$v
$) 光 纤 在 通 信w光 学 度 量w材 料 科 学w医 学 诊 断 等 领 域 有 着 较 大 的 发 展 和 应 用,尤 其 是 通 信 方 面 ,经 常 需 要 国 家 度 量 机 构 能 够 给 予 更 高 精 度 功 率 标准的度量=
基于探测器的新型定标方法不仅需要研制出
高 性 能 的 标 准 探 测 器 !还 依 赖 于 标 准 探 测 器 和 低 温 辐射计的直接比对%但是在&+(,*<(,-./ 波段范 围却很难复制 +(,./ 之前波段范围类似的标定工 作 % 其 原 因 主 要 是 低 温 辐 射 计 入 口 狭 小 细 长 !对 于 入 射 激 光 的 角 度 要 求 严 格 !而 在 这 一 波 段 的 光 子 器 件 还 没 有 大 面 积 单 面 元 器 件 !响 应 面 元 小 造 成 了 直 接与低温辐射计比对的困难%
光 源 !红 外 光 源 出 射 的 光 线 经 过 椭 圆 反 射 镜 会 聚 后 成像在焦距为 #’’//ef数 为 gh)的 光 栅 单 色 仪 的 入 口 狭 缝 处 !采 用 椭 圆 反 射 镜 是 为 了 最 大 限 度 地 利 用 光 源 的 能 量 %比 对 的 平 光 谱 响 应 探 测 器 采 用 从 德 国 ijk引 进 的 薄 膜 热 电 堆 探 测 器 j02?:%薄 膜 热 电堆 是 由 ?:个 热 电 耦 结 合 而 成 的!响 应 面 直 径 为 ?//!响 应 波 段 为 &+* #-./!表 面 涂 有 银 黑 吸 收 层 !具 有 相 对 较 高 的 吸 收 率 % 将 薄 膜 热 电 堆 探 测 器 安 装 在 一 个 直 径 为 <,// 的 镀 金 半 球 反 射 器 中 心 !加 上 镀 金 半 球 反 射 器 是 因 为 没 有 一 个 单 独 的 吸 收 层 能 够 完 全 吸 收 红 外 辐 射 %薄 膜 热 电 堆 探 测 器 与 入 射光线成 )?l!辐射线被薄膜热电堆探测器反 射 后又通过镀金半球反射器反射回薄膜热电堆探测
d #+)d
应用光学 <’’?!<m&#-
王 骥!等@一种近红外探测器的光谱响应率测量
当今国际标准化组织和一些发达国家主要是
以 低 温 辐 射 计 为 初 级 标 准 !研 制 高 精 度 的 标 准 探 测 器 作 为 传 递 媒 介!建 立 了 基 于 探 测 器 的 辐 射 传 递 链 % "#$ 安 徽 光 机 所 利 用 低 温 辐 射 计!完 成 了 波 长 &’()*+(,-./ 光辐射标准 的 建 立 工 作!并 且 将 该 标 准 传 递 到 三 片 式 01陷 阱 探 测 器 &’()* +(’./")2,$和 常 规 345678陷 阱 探 测 器 &’(9* +(,./":$%在近红外&’(9*+(,-./ 波段范围!其标定 传递的不确定度小于 +;%这 <个标准探测器的研 制为可见近红外的光辐射度量提供了基础%
收稿日期!$##(%#$%#(= 修回日期!$##(%#*%#&
作 者 简 介!王万骥方’数"x(据&y),男,合 肥 人,中 国 科 学 院 安 徽 光 学 精 密 机 械 研 究 所 遥 感 室 博 士,主 要 从 事 高 精 度 近 中 红 外 辐 射 定
标 的 研 究 - W%81Tm!Z1heTx*z "9*4gY8
终可以得到探测器的绝对光谱响应率-
关 键 词 ! 光 谱 响 应 率 =近 红 外 探 测 器 =探 测 器 定 标
中 图 分 类 号 ! >+*$
文献标志码!2
?@ABCD@E@FGHIBJ@KGDALD@BJHFBMNMGOHIAFMFIDAD@PP@G@KGHD
Q2R0 ST,UVWR0 XT1Y%ZT/[,UV2R0 \]T,\.R U^T%_T1/[
器 % 这 个 设 计 增 加 了 对 光 线 的 吸 收 !使 腔 式 热 电 堆
应用光学 ’ZZJA’"LVM
王 骥A等F一种近红外探测器的光谱响应率测量
探测器的响应率在很宽的光谱范围内可以认为是 不 变 的 & !"#$%
相对光谱响应的试验装置如图 ’所示&
O VTSO
图 ’ 相对光谱响应率测量原理简图
我们 设 计 了 一 种 制 冷 型 红 外 扩 展 345678光 电 二 极 管 &=3>2357-作 为 响 应 面 元 的 近 红 外 探 测 器!它的波长可以响应到 <(,./"?$%为了利用这个 探 测 器 实 现 对 &+(,* <(,-./ 的 高 精 度 辐 射 标 准 的 传 递 !就 需 要 对 光 谱 响 应 率 进 行 定 标 % 为 了 克 服 与低温辐射计直接比对的困难!我们采用了 <步试 验步 骤 来 实 现 定 标@第 +步!把 已 经 与 低 温 辐 射 计 比对过的近红外标准探测器传递到 =3>2357 探测 器上!在波长 +(<:./ 波 段 进 行 光 功 率 的 传 递!这 样可 以得到探测器在这个波 段 的 绝 对 响 应 率A第 < 步!再用单色仪比对系统 &0BC-进 行 光 谱 曲 线 的 传 递 !从 而 得 到 标 准 探 测 器 的 绝 对 光 谱 响 应 曲 线 %
第 $&卷 第 *期 $##(年 6月
文 章 编 号 !"##$%$#&$’$##()#*%#*"*%#+
应用光学 SYed/1mYf2ccmT]h>caTg3
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一种近红外探测器的光谱响应率测量
王 骥,郑小兵,张 磊,林志强
’中国科学院 安徽光学精密机械研究所 遥感室,合肥 $*##*")
*) 近 红 外 激 光 器 的 研 制 技 术 不 断 进 步,使 得 基于激光作为光源的高精度定标成为可能=
+) 原 有 的 红 外 热 探 测 器 已 经 很 难 满 足 高 精 度 标 准 传 递 的 要 求 ,在 微 弱 信 号 标 准 传 递 过 程 中 使 用 困 难,为此,必 须 要 寻 找 一 种 光 子 型 探 测 器 以 满 足 需求-
斑大 小 进 行 控 制%采 集 数 据 的 多 路 采 集 器 是 DE1FGHEI<?’’!为 =3>2345678探 测 器 提 供 制 冷 电 流的是 DE1FGHEI<:’+数字源表%
图 + 定标实验装置示意图
JKL(+ MNOPQKRPSTUVWPTXOYZ[UVK\QUTKYS
比 对 的 近 红 外 标 准 探 测 器 是 常 规 345678陷 阱 探 测 器 !这 个 探 测 器 是 和 低 温 辐 射 计 进 行 绝 对 定 标过的 % ")$ 近红 外 标 准 探 测 器 和 =3>2357 探 测 器 通 过 电 动 平 移 台 依 次 切 换 进 入 光 路 !进 行 置 换 式 标 定%若达到探测器的激光功率为 ]^!近红外标准探 测器的绝对响应率为 _‘&^-!响应输出为 a‘A=3>2 357 探 测 器 的 绝 对 响 应 率 为 _b&^-!响 应 输 出 为 ab!则 有 @
摘 要Байду номын сангаас对近红外辐射功率光谱绝对响应率的定标技术进行了研究-设计了一种制冷扩展波长型
的 ./0123探测器,为了使其能够作为功率传递的标准探测器工作在’"4$5$46)78 波长范围,对
探测器的光谱响应率进行了测量-首先在 "$9#/8 波长下进行绝对功率传递的标定试验,然后用
基 于 红 外 单 色 仪 的 光 谱 比 较 系 统 ’:;<)测 量 了 探 测 器 的 相 对 光 谱 响 应 率 -结 合 $个 步 骤 的 数 据 ,最
引言
’"4$5 $46)78 波 段 范 围 是 属 于 人 们 最 早 发 现 的 非 可 见 光 区 域 - 近 年 来 ,人 们 对 这 一 光 谱 范 围 的 价 值 有 了 重 新 认 识 ,在 这 一 领 域 中 的 应 用 研 究 陆 续 展 开 -其 中 高 精 度 的 功 率 定 标 和 标 准 传 递 方 法 是 这 一 波 段 的 一 项 基 础 性 研 究 ,其 研 究 的 迫 切 需 求 和 原因主要是由于以下几个方面!
+ 探测器绝对响应率的定标
试验中采用的光源是波长为 +<:’4/ 的半导 体 激 光 器 % 由 于 红 外 激 光 光 路 为 非 可 见 光 !光 路 利 用了 一个 :##4/ 可见 光 激 光 器 进 行 光 路 的 调 节% 光路中采用一个 <进 +出的光纤耦合器!分 别 切 换 可 见 与 红 外 激 光 器 共 轴 的 输 出 !用 可 见 光 实 现 红 外 光 路 的 调 节 %为 了 消 除 光 束 中 由 于 光 学 缺 陷 和 空 气 中 微 粒 的 散 射 造 成 光 强 随 机 扰 动 的 影 响 !在 光 路 中 加 入 了 空 间 滤 波 器 %它 能 够 减 小 激 光 束 高 阶 模 式 对 测量精度的影响%光路如图 +所示%在探测器接收 位 置 上!有 一 个 可 以 平 行 切 换 进 出 的 光 束 轮 廓 仪! 通过轮廓仪万可方数以据观 察 到 最 终 入 射 到 探 测 器 的 光 斑 尺 寸 和 形 状 !从 而 对 空 间 的 滤 波 器 的 调 节 效 果 和 光