專利名稱：一種光探測(cè)器輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種光探測(cè)器輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試裝置，特別是ー種適用于測(cè)試各種探測(cè)器輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的裝置。
技術(shù)背景 對(duì)光探測(cè)器來說，輻射或計(jì)數(shù)靈敏度是最重要的性能指標(biāo)之一，對(duì)于非光子計(jì)數(shù)型探測(cè)器稱為輻射靈敏度，對(duì)于光子計(jì)數(shù)型探測(cè)器稱為計(jì)數(shù)靈敏度。輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試是用精密校正過的標(biāo)準(zhǔn)光電管或半導(dǎo)體器件測(cè)試待測(cè)波長(zhǎng)的入射光的輻射功率，而后把要求測(cè)試輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的探測(cè)器固定好，測(cè)出探測(cè)器的輸出信號(hào)，則探測(cè)器的輸出信號(hào)與入射光的輻射功率之比即為輻射或計(jì)數(shù)靈敏度。在李昌厚、范世福等人的論文“光電管和硅光電池的相對(duì)光譜響應(yīng)特性測(cè)試方法的研究”中提到了一種測(cè)試光探測(cè)器輻射靈敏度的裝置及測(cè)試方法，參照?qǐng)D1，該裝置包括光源、單色儀、光功率計(jì)以及探測(cè)系統(tǒng)，采用汞燈光源，用単色儀分選出単色光，通過光功率計(jì)測(cè)試汞燈各光譜的輻射功率，然后用光電管和硅光電池作為探測(cè)器測(cè)試各光譜對(duì)應(yīng)的探測(cè)器輸出信號(hào)強(qiáng)度并計(jì)算輻射靈敏度。但該方案利用汞燈光源的分立譜線得到不同波長(zhǎng)的光，對(duì)光源光譜分布的依賴性較強(qiáng)，從而對(duì)光源的要求高，成本高。此外，這種輻射靈敏度的測(cè)試裝置并不適用于微弱光探測(cè)器，這是因?yàn)楣夤β视?jì)的測(cè)試范圍一般在10_5w/m2量級(jí)，而微弱光探測(cè)器的工作范圍低于光功率計(jì)的下限，比如光電倍增管的工作范圍在KT12W量級(jí)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供ー種輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置，使其適用于各種光探測(cè)器，特別是微弱光探測(cè)器；并且測(cè)試不依賴于光源，從而降低成本。為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了ー種輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置，該裝置除了包括光源、單色儀、光功率計(jì)和探測(cè)系統(tǒng)，在單色儀和探測(cè)系統(tǒng)之間還包括減光系統(tǒng)，所述減光系統(tǒng)包括減光片組。所述減光系統(tǒng)還包括偏振片組。減光片組中所用的減光片優(yōu)選為中性減光片。所述光源優(yōu)選為標(biāo)準(zhǔn)光源，或氘燈光源，或氙燈光源。所述探測(cè)系統(tǒng)包括測(cè)試支架，測(cè)試支架上至少有兩個(gè)測(cè)試位置，所述光功率計(jì)和被測(cè)探測(cè)器或者在同一測(cè)試位置上，或者同時(shí)在不同測(cè)試位置上；當(dāng)光功率計(jì)和被測(cè)探測(cè)器在測(cè)試支架的不同測(cè)試位置上時(shí)，光功率計(jì)和被測(cè)探測(cè)器分別通過光纖與減光系統(tǒng)連接。所述光源和單色儀之間有濾光片，用于去除雜散光。此外，所述光源和單色儀之間還可以有透鏡，用于增大入射到單色儀的光強(qiáng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的光探測(cè)器輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置采用減光系統(tǒng)擴(kuò)展了光功率計(jì)的測(cè)量范圍，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種探測(cè)器的輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試；并且通過減光系統(tǒng)對(duì)不同強(qiáng)度的光源進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低了對(duì)光源的要求，從而降低了成本。
圖I是現(xiàn)有技術(shù)中輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面具體介紹本實(shí)用新型的實(shí)施方式。如圖2所示，本實(shí)用新型的輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置包括光源、單色儀、光功率計(jì)、減光系統(tǒng)和探測(cè)系統(tǒng)。該測(cè)試裝置可根據(jù)需要采用多種光源，比如標(biāo)準(zhǔn)光源、氘燈或氙燈等，其中用于波長(zhǎng)在可見光到近紅外范圍內(nèi)入射光輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試時(shí)，優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)A類光源，用于波長(zhǎng)在紫外范圍內(nèi)入射光輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試時(shí)，優(yōu)先采用氘燈光源或者氙燈光源。單色儀與光源光學(xué)連接，用于分選出単色光。減光系統(tǒng)位于單色儀和探測(cè)系統(tǒng)之間，包括減光片組和偏振片組，減光片組用于對(duì)単色光進(jìn)行不同程度的衰減，優(yōu)先選用中性減光片，以便在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)減光片的衰減系數(shù)保持不變；偏振片組用于輔助減光片組對(duì)単色光進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。為了減小雜散光對(duì)単色光的干擾，可以在光源和單色儀之間使用濾光片，也可以在減光系統(tǒng)中增加濾光片。探測(cè)系統(tǒng)位于減光系統(tǒng)后，包括測(cè)試支架、光功率計(jì)、被測(cè)探測(cè)器以及信號(hào)處理電路，測(cè)試支架用于放置光功率計(jì)或被測(cè)探測(cè)器，測(cè)試支架上至少有兩個(gè)測(cè)試位置，測(cè)試時(shí)，可先將光功率計(jì)放在測(cè)試位置上測(cè)試単色光的輻射功率，然后在同一測(cè)試位置上放置被測(cè)探測(cè)器測(cè)試輸出信號(hào)強(qiáng)度；也可以將光功率計(jì)和被測(cè)探測(cè)器同時(shí)放在測(cè)試支架的不同測(cè)試位置上，通過光纖分別將光功率計(jì)和被測(cè)探測(cè)器連接到減光系統(tǒng)；還可以在測(cè)試支架的不同測(cè)試位置上放置多個(gè)被測(cè)探測(cè)器，逐個(gè)測(cè)試被測(cè)探測(cè)器的輸出信號(hào)強(qiáng)度。本實(shí)用新型還掲示了一種采用上述測(cè)試裝置測(cè)試輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的方法，即上述測(cè)試裝置的工作過程，包括以下步驟首先，用単色儀分選出単色光，調(diào)節(jié)減光系統(tǒng)使入射光的光功率在光功率計(jì)的工作范圍內(nèi)，測(cè)試此時(shí)的光功率密度，記為w ;然后，調(diào)節(jié)減光系統(tǒng)使入射光的光功率在被測(cè)探測(cè)器的工作范圍內(nèi)，記錄此時(shí)的光衰減系數(shù)n ;最后，用被測(cè)探測(cè)器取代光功率計(jì)，測(cè)試此時(shí)被測(cè)探測(cè)器的輸出信號(hào)，記為I，則輻射靈敏度s = I/(w η s)，其中，s為探測(cè)器的光敏面積。以最大工作功率為40pW、光敏面積為Icm2的光子計(jì)數(shù)探頭為例，測(cè)試550nm單色光照射下的計(jì)數(shù)靈敏度。光功率計(jì)測(cè)量范圍的下限是O. 01*10_5W/m2，用光功率計(jì)測(cè)得入射光的光功率密度為I. 02*10_5W/m2 ;調(diào)節(jié)減光系統(tǒng)使入射光在光子計(jì)數(shù)探頭的工作范圍內(nèi)，測(cè)得探頭的計(jì)數(shù)率為2. 27*105cps，此時(shí)減光片的光衰減系數(shù)η為I. 0*10_3，則計(jì)數(shù)靈敏度S = 2. 23*105cps/pW。
權(quán)利要求1.一種光探測(cè)器輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試裝置，包括光源、單色儀、光功率計(jì)以及探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述單色儀和探測(cè)系統(tǒng)之間設(shè)有減光系統(tǒng)，所述減光系統(tǒng)包括減光片組。
2.如權(quán)利要求I所述的輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置，其特征在于所述減光系統(tǒng)還包括偏振片組。
3.如權(quán)利要求I或2所述的輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置，其特征在于所述減光片組采用中性減光片。
4.如權(quán)利要求I或2所述的輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置，其特征在于所述光源為標(biāo)準(zhǔn)光源，或氘燈光源，或氙燈光源。
5.如權(quán)利要求I或2所述的輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置，其特征在于所述光源和單色儀之間有濾光片或者透鏡。
6.如權(quán)利要求I或2所述的輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置，其特征在于所述探測(cè)系統(tǒng)包括測(cè)試支架，所述測(cè)試支架上至少有兩個(gè)測(cè)試位置。
7.如權(quán)利要求6所述的輻射或計(jì)數(shù)靈敏度測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)試支架上同時(shí)放置有光功率計(jì)和被測(cè)探測(cè)器，光功率計(jì)和被測(cè)探測(cè)器分別通過光纖與減光系統(tǒng)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光探測(cè)器輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試裝置，包括光源、單色儀、光功率計(jì)、探測(cè)系統(tǒng)以及位于單色儀和探測(cè)系統(tǒng)之間的減光系統(tǒng)，所述減光系統(tǒng)包括減光片組和偏振片組。本實(shí)用新型采用減光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種探測(cè)器輻射或計(jì)數(shù)靈敏度的測(cè)試，并且成本較低。
文檔編號(hào)G01J1/00GK202393496SQ20112057765
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者李妙堂, 李高峰, 楊慶坤, 袁秀麗, 郭維新 申請(qǐng)人:北京濱松光子技術(shù)股份有限公司