一種長波紅外光電探測器絕對光譜響應(yīng)度測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種長波紅外光電探測器絕對光譜響應(yīng)度測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光電探測器的絕對光譜響應(yīng)度是指探測器的響應(yīng)電壓與入射的光功率的比值，SP為:
[0003]R = v/P
[0004]其中，R為光電探測器絕對光譜響應(yīng)度，V為光電探測器響應(yīng)電壓，P為入射到光電探測器上的光功率。因此，只要精確測量光電探測器的響應(yīng)電壓V和入射光功率P，就可以計算出光電探測器的絕對光譜響應(yīng)度R。
[0005]目前，電壓的測量有著很高的精度，光電探測器絕對光譜響應(yīng)度的測量精度主要取決于光功率的測量。
[0006]低溫輻射計是目前國際上光功率測量領(lǐng)域最高精度的計量標準。低溫輻射計采用低溫、真空和超導技術(shù)，將光功率測量完全等效為電功率測量，而電功率的測量可以達到很高的測量精度。
[0007]目前，國內(nèi)外研究機構(gòu)利用低溫福射計對可見光、近紅外波段(400nm?IlOOnm)光電探測器絕對光譜響應(yīng)度的測量技術(shù)相對成熟，測量精度可以達到0.01%。長波紅外波段(8μπι?14μπι)是一個極為特殊的電磁輻射波段，既對應(yīng)著地球表面所有常溫目標物體的電磁輻射波段，又恰好處于被稱為“大氣窗口”的大氣弱吸收光譜波段。
[0008]長波紅外波段光電探測器在精確武器制導、偵察預(yù)警、地球資源探測、氣象學等領(lǐng)域有著非常重要的應(yīng)用。但是，由于長波紅外波段與可見光、近紅外波段相距較遠，人眼不可見，而且探測手段匱乏，國內(nèi)外研究機構(gòu)對于長波紅外波段光電探測器絕對光譜響應(yīng)度的測量精度都普遍較低。
[0009]目前，長波紅外光電探測器絕對光譜響應(yīng)度的測量方法主要為:
[0010](I)將長波紅外傳遞標準探測器置于低溫輻射計前，長波紅外激光入射到傳遞標準探測器光敏面，測量探測器響應(yīng)電壓；
[0011](2)將傳遞標準探測器移開，長波紅外激光入射進低溫輻射計，精確測量激光光功率；
[0012](3)傳遞標準探測器的絕對光譜響應(yīng)度參數(shù)精確定標之后，利用傳遞標準探測器，對其他單位送檢的長波紅外探測器的絕對光譜響應(yīng)度參數(shù)進行校準和測量。
[0013]現(xiàn)階段測量方法存在的主要問題在于:
[0014](I)低溫輻射計的高吸收腔位于密封的低溫、真空環(huán)境中，低溫輻射計前端存在一個窗口，激光從窗口入射進低溫輻射計腔體。為了提高激光入射進窗口的透過率，根據(jù)激光的偏振方向，將窗口的傾斜角度設(shè)計為布儒斯特角。理論上，線偏振光以布儒斯特角入射到窗口，激光應(yīng)該全部透過窗口，沒有反射光。實驗中由于激光的偏振不完全以及窗口角度的偏差，往往存在很弱的反射光。在可見光常規(guī)波段(400nm?700nm)，該反射光可以用人眼觀察到。低溫輻射計測量光功率前，需要將窗口角度調(diào)節(jié)至布儒斯特角，通過人眼觀察反射光，將反射光調(diào)至最弱即可。另外，低溫輻射計對光功率測量完成后，需要精確測量布儒斯特窗口的透過率。由于此時窗口與低溫輻射計腔體相連，因此需要將布儒斯特窗口從低溫輻射計上拆下，移動至低溫輻射計前某位置固定，根據(jù)人眼觀察反射光強弱，將窗口角度進行復原，使用光電探測器對窗口前、窗口后的光功率進行測量，計算出窗口的透過率。與可見光常規(guī)波段不同，對于長波紅外波段激光，人眼不可見，布儒斯特窗口的反射光不易觀察檢測。因此，在長波紅外波段，低溫輻射計測量光功率前，布儒斯特窗口的放置角度很難確定;低溫輻射計測量光功率完成后，布儒斯特窗口透過率測量也存在困難。
[0015](2)長波紅外傳遞標準探測器通常采用HgGdTe光電探測器。目前，HgGdTe探測器普遍存在響應(yīng)面積較小、空間均勻性較差的特點，在量值傳遞過程中引入了測量誤差。
【實用新型內(nèi)容】
[0016]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種長波紅外光電探測器絕對光譜響應(yīng)度測量裝置，該測量裝置通過使用可見光波段氦氖激光(633nm)作為長波紅外激光的引導光，實現(xiàn)了長波紅外波段布儒斯特窗口角度的精確調(diào)節(jié);通過將布儒斯特窗口單獨固定，并且在布儒斯特窗口與低溫輻射計腔體之間增加真空波紋管，提高布儒斯特窗口透過率的測量精度;通過設(shè)計全新的長波紅外傳遞標準探測器，提高絕對光譜響應(yīng)度參數(shù)的量值傳遞精度;該測量裝置可大大提高長波紅外光電探測器絕對光譜響應(yīng)度的測量精度。
[0017]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0018]—種長波紅外光電探測器絕對光譜響應(yīng)度測量裝置，包括:長波紅外激光源100、布儒斯特窗口 200、真空波紋管300、高真空閘板閥400、低溫輻射計500和長波紅外傳遞標準探測器600;
[0019]所述長波紅外激光源100包括:二氧化碳氣體激光器101，二氧化碳氣體激光器101的輸出激光通過反饋控制器102調(diào)節(jié);氦氖激光器103輸出的波長為633nm的可見光作為長波紅外激光的引導光；
[0020]所述真空波紋管300通過法蘭分別與布儒斯特窗口200和高真空閘板閥400相連；
[0021]所述高真空閘板閥400通過法蘭分別與真空波紋管300和低溫輻射計500相連；
[0022]低溫輻射計500測量長波紅外激光的光功率；
[0023]長波紅外激光入射進長波紅外傳遞標準探測器600，測量響應(yīng)電壓。
[0024]可選地，所述布儒斯特窗口200安裝有ZnSe材料窗口 201、窗口角度微調(diào)旋鈕202、抽真空閥門203、法蘭204和緊固支架205，所述緊固支架205固定在光學平臺上。
[0025]可選地，所述真空波紋管300安裝有法蘭301、302和緊固支架303，采用緊固支架303對真空波紋管300進行剛性夾持。
[0026]可選地，所述高真空閘板閥400安裝有法蘭401、402和開關(guān)旋鈕403。
[0027]可選地，所述低溫輻射計500包含法蘭501、高吸收腔502以及抽真空閥門503。
[0028]可選地，所述長波紅外傳遞標準探測器600包括積分球601以及HgCdTe探測器602。
[0029]本實用新型的有益效果是:
[0030](I)本實用新型引入可見光波段氦氖激光(633nm)，將可見光波段激光與長波紅外波段調(diào)至完全共線，可見光波段激光就可以作為長波紅外激光的引導光，實現(xiàn)了長波紅外波段布儒斯特窗口角度的精確調(diào)節(jié)；
[0031](2)本實用新型通過將布儒斯特窗口單獨固定，并且在布儒斯特窗口與低溫輻射計腔體之間增加真空波紋管，將窗口與腔體分離，提高布儒斯特窗口透過率的測量精度；
[0032](3)本實用新型通過在HgCdTe探測器前引入積分球，將積分球與HgCdTe探測器的組合作為長波紅外傳遞標準探測器，提高絕對光譜響應(yīng)度參數(shù)的量值傳遞精度。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為本實用新型一種長波紅外光電探測器絕對光譜響應(yīng)度測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0036]如圖1所示，本實用新型提出了一種長波紅外光電探測器絕對光譜響應(yīng)度測量裝置，主要包括:長波紅外激光源100、布儒斯特窗口 200、真空波紋管3