[发明专利]一种低频窄脉宽交流光响应度测试方法

权利要求书

1.一种低频窄脉宽交流光响应度测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在光电探测器中设置低噪声前放电路，作为标准探测器；

S2：使用1：1分光比的光分路器将激光器的光信号分为两路；

S3：一路光进入标准探测器，将窄脉冲光功率转化为电压信号进行检测；

S4：另一路光进入待测光电探测器进行加光测试；

S5：通过示波器和计算机采集待测光电探测器与标准探测器的光电信号；

S6：当激光器出现瞬时光不稳定的情况时，计算机根据标准探测器反馈到示波器上的信号波动幅度，对待测光电探测器在示波器上的示数进行补偿，实现对探测器类产品的交流响应度的准确测量。

2.根据权利要求1所述的低频窄脉宽交流光响应度测试方法，其特征在于：步骤S1中所述在光电探测器中设置低噪声前放电路，具体为：

将光电探测器芯片D1与D2串联，在D1与D2之间并联有用于平衡探测器结构的电阻R₀，对D1施加反向电压u₁，则流过D1的电流i₁由光电流与暗电流组成：

其中U_T为电压当量，I_s为反向饱和暗电流；

光电探测器芯片D₂用于遮光，流过光电探测器芯片D₂的电流i₂仅包括暗电流部分：

由基尔霍夫电流定律，通过电阻R₀的电流为：

i₀＝i₁-i₂                      (3)

即：

i₀的第一部分为复合“暗电流”，若要使其抵消为零，需满足的条件为：

V₀＝(V_c+V_e)/2                 (5)

R₀为平衡探测器结构的负载，可得：

V₀＝R_iPR₀                    (6)

若使用该结构的两个探测器芯片，前置放大电路不串联电阻R₀，两个PD同时施加等大反向的电压，可得到信号电流的表达式为式(7)：

i₀＝R_iP                       (7)

探测器的暗电流噪声：

放大器的热噪声：

其中B表示模块使用带宽，K表示玻耳兹曼常数，T表示热力学温度，R_L表示模块的等效输出负载；

在此种条件下产生的噪声电压为：

V_n(i_n1A_k+i_n2)R_L        (10)

由于i_n1的减小，最终达到减小输出噪声的目的。

3.根据权利要求1所述的低频窄脉宽交流光响应度测试方法，其特征在于：步骤S6中具体包括以下步骤：

探测器的交流响应度为：

其中Vamp为示波器中读出的因光信号输入探测器产生的交流脉冲电压幅值，Pin为输入探测器的瞬时脉冲光功率；

Vamp与Pin值成比例变化，若标准探测器的Vamp发生了x％的变化，可以定量推测出光信号Pin值发生了x％的变化，在计算待测探测器的Re值时，将该变化量x％补偿到计算式(11)中，即获得测量时光功率Pin的实时值，从而得到准确的待测探测器Re值。