[实用新型]高动态、多点连续的光电探测器能量响应特性标定系统

说明书

本实用新型提出了一种高动态、多点连续的光电探测器能量响应特性标定系统，可实现多点连续的光电探测器的标定。该标定系统中，转臂一端与测试平台铰接固定，转臂另一端固定所述待标定探测器，转臂的转动平面与测试平台的承载面平行；激光器出射的光经分光片分光后,一路反射后进入功率计,一路折射后经BRDF测试样片散射，待标定探测器收集经BRDF测试样片散射后的激光器能量；转臂能够带动待标定探测器以激光器在BRDF测试样片的入射点所在轴线为中心轴转动，使待标定探测器获得不同散射角度下的散射能量；数据采集控制系统同步采集功率计和待标定探测器获得的能量信号。

技术领域：

本实用新型属于光电测试领域，涉及一种光电探测器能量响应特性的标定装置，其中能量响应特性包含增益系数、线性范围。

背景技术：

高动态线性范围的光电探测器是点源透过率(PST)测试、杂散光测试等应用中的核心器件，在该类测试中需要在弱光条件下有106～1010以上的线性范围；而现有的光电探测器的线性范围只有103～104；故需使探测器工作于不同的增益，通过标定增益系数，从而得到高动态能量线性响应的探测器。

该类光电探测器的增益系数、线性范围的精确标定是影响PST测试精度的关键技术。

光电探测器的线性范围的标定方法主要有：平方反比律法、滤光片法(衰减片法)等。平方反比律法利用光源能量随距离的衰减规律,通过距离的变化反推能量的变化,因而需要较长的作业距离,同时也需要对环境杂光严格控制。滤光片法是利用吸收型衰减片的衰减作用，实现光源能量的改变，故需要对滤光片的衰减率进行精确标定,而对于衰减率大于95％的吸收型滤光片的测试误差较大；衰减率小的衰减片成组使用实现大衰减率,鉴于相互之间的反射使得实际效果不理想。

目前,较为有效可行的标定方法是利用折射、衍射原理的分光器件的分光比为恒定值,但该方法只是得到分离的孤立的点,对于不同工作电压下探测器的响应倍率的标定结果不稳定。

实用新型内容：

本实用新型提出了一种高动态、多点连续的光电探测器能量响应特性标定系统，可实现多点连续的光电探测器的标定。

本实用新型的方案如下：

一种高动态、多点连续的光电探测器能量响应特性的标定系统，包括激光器、分光片、功率计、BRDF测试样片、测试平台、转臂、待标定探测器和数据采集控制系统；所述BRDF测试样片承载于测试平台，转臂一端与测试平台铰接固定，转臂另一端固定所述待标定探测器，转臂的转动平面与测试平台的承载面平行；激光器出射的光经分光片分光后,一路反射后进入功率计,一路折射后经BRDF测试样片散射，待标定探测器收集经BRDF测试样片散射后的激光器能量；转臂能够带动待标定探测器以激光器在BRDF测试样片的入射点所在轴线为中心轴转动，使待标定探测器获得不同散射角度下的散射能量；所述数据采集控制系统同步采集功率计和待标定探测器获得的能量信号。

基于以上方案，本实用新型还进一步作了如下优化：

激光器和待标定探测器分别位于测试平台及BRDF测试样片的两侧。

该标定系统还包括主要由斩波器和锁相放大器组成的信号调制解调系统，用以减少背景光的影响、提高系统对微弱信号的提取能力。

所述测试平台为转台；BRDF测试样片设置于转台的旋转中心，转台的旋转中心与转臂一端所述的中心轴同轴但相互独立。

所述待标定探测器在转臂另一端的安装位置高于BRDF测试样片所在位置，从而避免因测试平台边缘遮挡对散射光的探测带来影响。

在待标定探测器的前端还同轴固定设置有光学镜头，作为散射光收集的入口。