專利名稱：測量信噪比的光電導(dǎo)開關(guān)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量信噪比的光電導(dǎo)開關(guān)元件。適用于光信號的測量。
已有技術(shù)1．中國科學(xué)院上海光機所支婷婷等人在“硅光電子開關(guān)測量激光脈沖信噪比的問題討論”(《光學(xué)學(xué)報》1987,7(5):473)中提出由硅光探測元件和直流電源構(gòu)成的測量激光脈沖信噪比為1∶106的范圍時，硅光探測元件將被損壞。
2．中國科學(xué)院上海光機所陳蘭榮等人在“硅光電子開關(guān)測量激光脈沖信噪比的問題討論”(《中國激光》1995,22(11):839～841)中提出為了避免入射光太強損壞硅光探測元件，在測量高功率激光系統(tǒng)使用時，在硅光探測元件前加衰減片，或者用兩只硅光探測元件串聯(lián)起來使用。前者在硅光探測元件前加衰減片的結(jié)構(gòu)，作者已在文章中作了否定，因為這種結(jié)構(gòu)測得的結(jié)果在基準(zhǔn)信號與主脈沖前出現(xiàn)小臺階時，主脈沖信號沖出示波器。所以作者采用了后者，使用兩個硅光探測元件串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)雖然提高了測量信噪比106的測量范圍，但光路中串進第二個硅光探測元件使二者的光程不易精確確定，將會影響測量精度。
本實用新型的目的為克服上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，既能解決降低原始入射光束的強度，使光電探測元件不被損壞，又不影響測量精度的測量信噪比的光電導(dǎo)開關(guān)元件。
本實用新型的測量信噪比的光電導(dǎo)開關(guān)元件包括光電探測元件3和直流電源1，光電探測元件3置于外殼2內(nèi)，并光電探測元件3的光敏接收面8對準(zhǔn)外殼2上入射光束4的窗口5。在窗口5上鑲有聚焦透鏡6。聚焦透鏡6的焦點7是在光電探測元件3光敏接收面8與聚焦透鏡6之間的空間中。如圖1所示。
當(dāng)入射光束4射進窗口5上的聚焦透鏡6后，即在聚焦透鏡6的焦點7處擊穿空氣，形成火花，從而削弱了入射光束的強度，所以，入射光束4到達(dá)光電探測元件3的光敏接收面8之前，其光的能量被損耗掉了一部分。因此，光強被減弱了，這就避免了由于強光輸入損壞光電探測元件的問題。
上面所說的光電探測元件是硅光電探測元件，或者是光電管。
本實用新型的優(yōu)點本實用新型的測量信噪比的光電導(dǎo)開關(guān)元件與已有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡單，僅在光電探測元件3之前，外殼2的窗口5上鑲有一聚焦透鏡6，入射光束4的光強在光電探測元件3的光敏接收面8之前，在聚焦透鏡6的焦點7處，擊穿了空氣，產(chǎn)生火花，損耗了光能，削弱了光強，因此避免了強光輸入損壞光電探測元件。而且，對測量精度無影響，測量信噪比的范圍大于1∶106。


圖1，為本實用新型光電導(dǎo)開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2，為實施例中測得輸入能量J入與經(jīng)過聚焦透鏡6削減后的輸出能量J出對比的結(jié)果。
實施例如圖1所示的結(jié)構(gòu)。光電探測元件3采用硅光電探測元件。聚焦透鏡6的焦距f=7毫米，焦點7距光電探測元件3的光敏接收面8有3毫米的距離，則擊穿空氣的火花對光敏接收面8無影響。
測量如圖2的結(jié)果表明，入射光束4的能量J入＞10毫焦耳時，空氣已被微弱地?fù)舸?。?dāng)入射光束4的能量J入=20毫焦耳時，輸出能量J出=J入×(1-1/4)，說明已有1/4的輸入能量J入被擊穿空氣而損耗。通常，硅光電導(dǎo)開關(guān)元件是使用在脈寬100微秒的激光束上，輸入能量J入=100毫焦耳，被聚焦透鏡6聚焦在焦點7處，擊穿空氣的火花，將會損耗掉1/2的輸入能量J入。因此，使用本新型結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)開關(guān)元件達(dá)到了損耗輸入能量J入，削弱輸入光強，光電探測元件3不被損壞的目的。
權(quán)利要求1．一種測量信噪比的光電導(dǎo)開關(guān)元件、包括光電探測元件(3)和直流電源(1)，其特征在于光電探測元件(3)是置于帶有入射光束(4)窗口(5)的外殼(2)內(nèi)，而且光電探測元件(3)的光敏接收面(8)是對準(zhǔn)外殼(2)上的窗口(5)，窗口(5)上鑲有聚焦透鏡(6)，聚焦透鏡(6)的焦點(7)是在光電探測元件(3)的光敏接收面(8)與聚焦透鏡(6)之間的空間中。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的一種光電導(dǎo)開關(guān)元件，其特征在于光電探測元件(3)是硅光電探測元件，或者是光電管。
專利摘要一種測量信噪比的光電導(dǎo)開發(fā)元件,適用于光信號信噪比的測量。它包括置于帶有窗口的外殼內(nèi)的光電探測元件和直流電源。光電探測元件的光敏接收面對準(zhǔn)外殼上的窗口,窗口上鑲有聚焦透鏡,聚焦透鏡的焦點落于光電探測元件的光敏接收面與聚焦透鏡之間的空間中。它具有結(jié)構(gòu)簡單、強光輸入不損壞光電探測元件、測量精度無影響,測量信噪比的范圍大于1∶10
文檔編號G02F1/01GK2322159SQ9724173
公開日1999年6月2日 申請日期1997年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月22日
發(fā)明者支婷婷, 吳逢春 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所