CN102889928B - 百兆级带宽光电探测仪器标定方法 - Google Patents

百兆级带宽光电探测仪器标定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102889928B
CN102889928B CN201210361789.4A CN201210361789A CN102889928B CN 102889928 B CN102889928 B CN 102889928B CN 201210361789 A CN201210361789 A CN 201210361789A CN 102889928 B CN102889928 B CN 102889928B
Authority
CN
China
Prior art keywords
instrument
calibrating
wavelength
transmission fibers
standard detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210361789.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102889928A (zh
Inventor
臧庆
陈慧
赵君煜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Plasma Physics of CAS
Original Assignee
Institute of Plasma Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Plasma Physics of CAS filed Critical Institute of Plasma Physics of CAS
Priority to CN201210361789.4A priority Critical patent/CN102889928B/zh
Publication of CN102889928A publication Critical patent/CN102889928A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102889928B publication Critical patent/CN102889928B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明公开了一种百兆级带宽光电探测仪器标定方法，使用OPO可获得高单色性光源；可对210nm-2200nm宽波长范围内仪器标定，获得仪器波长-响应率。本发明使用可调谐OPO激光器可获得高单色性光源；波长范围大，可对210nm-2200nm宽波长范围内仪器标定；对于100M以上带宽光电仪器标定准确。

Description

百兆级带宽光电探测仪器标定方法
技术领域
本发明涉及光电仪器标定领域，提供了一种百兆级带宽光电探测仪器标定方法。
背景技术
光电探测仪器是物理、化学、生物等科学研究领域普遍使用的一种仪器，最主要用于研究所关心的光谱强度变化。由于大多数探测器在工作波长范围具有不同的响应特性，当需要对比不同波长谱的强度时，必须进行相对标定。通过标注探测器校准，可以获得绝对响应率曲线。
目前常用的手段为，使用单色仪作为标准光源，通过扫描不同波长，获得相应的探测器波长-响应率曲线。此种方法的问题在于，单色仪出射光为直流信号，不能反映探测电路在高频模式下的实际响应；此外，单色仪出射光的单色性与光能量程反比，在提高单色性同时，光强变弱，降低标定系统的信噪比，精度变差；最为重要的单色仪的每块光栅可提供的波长范围只有几百nm，仪器的针对性高，难以通用。为近似模拟高频信号，一种方法是在单色仪出射口增加斩波器，获得快速变化的单色光源。但此种方法获得的单色信号频率与斩波器的电机旋转速度相关，电机装置限制其难以获得兆Hz以上信号。因此，目前如需要要标定仪器的波长-响应率，通常只能使用单色仪获得直流情况下的曲线，后采用高频单色LED光源在特定波长上进行系数纠正。
综上所述，光电仪器的波长-响应率曲线是其基本参数，但目前可获得的手段有限，且误差较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用可调谐OPO激光器作为标准光源的百兆级带宽光电探测仪器标定方法，简单、准确获得仪器波长-响应率。
为达上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种百兆级带宽光电探测仪器标定方法，包括有光电探测仪器，其特征在于，具体标定方法包括以下内容：
（1）采用波长在210nm-2200nm可调谐OPO激光器作为标定光源，激光脉宽3-10ns；
（2）在可调谐OPO激光器的前方光路上设置漫反射板，漫反射板将可调谐OPO激光器的出射激光散射；
（3）在漫反射板的反射光路上设置聚焦透镜、光电探测器，聚焦透镜将部分散射光倒入收集光纤，光电探测器的响应频率在1GHz内，相应波长范围为210nm-2200nm，光电探测器收集部分散射光，光电探测器收集的散射光信号作为被标定仪器采集触发；
（4）收集光纤的另一端接入一个积分球的入光端，积分球的出光端和两根相同材料、长度、直径的传输光纤一、传输光纤二连接，积分球将收集光纤导入的光分为相同的两束由传输光纤一、传输光纤二导出，传输光纤一与多波长、快响应的标准探测器相连，传输光纤二与被标定仪器相连；
（5）光电探测器与被标定仪器之间通过信号延迟线相连，信号延迟线调节触发被标定仪器的采集时刻，确保激光信号在激光脉宽尺度内完全被收集；
（6）标准探测器的信号输出端接入计算机控制系统，计算机控制系统与可调谐OPO激光器控制连接，计算机控制系统内置软件，软件运行过程包括以下内容：
1）设置可调谐OPO激光器的扫描波段；
2）设置可调谐OPO激光器的扫描步长；
3）设置可调谐OPO激光器进行自动扫描；
4）设置可调谐OPO激光器的脉冲个数；
5）与标准探测器通讯，告知标准探测器标定光源波长，返回此波长上获得的标准探测器数值；
6）Wi（λ）=标准探测器结果WTi（λ）/被标定仪器结果WSI（λ）,获得一个扫描过程被标定仪器波长-响应率曲线；
7）通过设置多个激光脉冲个数，获得多次扫描结果；
8）通过标准探测器获得的绝对数值，计算被标定仪器绝对响应率。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）使用可调谐OPO激光器可获得高单色性光源；
（2）波长范围大，可对210nm-2200nm宽波长范围内仪器标定；
（3）对于100M以上带宽光电仪器标定准确。
附图说明
图1本发明的装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种百兆级带宽光电探测仪器标定方法，包括有光电探测仪器，其特征在于，具体标定方法包括以下内容：
（1）采用波长在210nm-2200nm可调谐OPO激光器1作为标定光源，激光脉宽3-10ns；
（2）在可调谐OPO激光器1的前方光路上设置漫反射板2，漫反射板2将可调谐OPO激光器1的出射激光散射；
（3）在漫反射板2的反射光路上设置聚焦透镜3、光电探测器4，聚焦透镜3将部分散射光倒入收集光纤5，光电探测器4的响应频率在1GHz内，相应波长范围为210nm-2200nm，光电探测器4收集部分散射光，光电探测器4收集的散射光信号作为被标定仪器采集触发；
（4）收集光纤5的另一端接入一个积分球6的入光端，积分球6的出光端和两根相同材料、长度、直径的传输光纤7、传输光纤8连接，积分球6将收集光纤5导入的光分为相同的两束由传输光纤7、传输光纤8导出，传输光纤7与多波长、快响应的标准探测器9相连，传输光纤8与被标定仪器10相连；
（5）光电探测器4与被标定仪器10之间通过信号延迟线11相连，信号延迟线11调节触发被标定仪器10的采集时刻，确保激光信号在激光脉宽尺度内完全被收集；
（6）标准探测器9的信号输出端接入计算机控制系统12，计算机控制系统12与可调谐OPO激光器1控制连接，计算机控制系统12内置软件，软件运行过程包括以下内容：
1）设置可调谐OPO激光器1的扫描波段；
2）设置可调谐OPO激光器1的扫描步长；
3）设置可调谐OPO激光器1进行自动扫描；
4）设置可调谐OPO激光器1的脉冲个数；
5）与标准探测器9通讯，告知标准探测器9标定光源波长，返回此波长上获得的标准探测器9数值；
6）Wi（λ）=标准探测器结果WTi（λ）/被标定仪器结果WSI（λ）,获得一个扫描过程被标定仪器波长-响应率曲线；
7）通过设置多个激光脉冲个数，获得多次扫描结果；
8）通过标准探测器获得的绝对数值，计算被标定仪器绝对响应率。

Claims (1)

1.一种百兆级带宽光电探测仪器标定方法，包括有光电探测仪器，其特征在于，具体标定方法包括以下内容：
（1）采用波长在210nm-2200nm可调谐OPO激光器作为标定光源，激光脉宽3-10ns；
（2）在可调谐OPO激光器的前方光路上设置漫反射板，漫反射板将可调谐OPO激光器的出射激光散射；
（3）在漫反射板的反射光路上设置聚焦透镜、光电探测器，聚焦透镜将部分散射光导入收集光纤，光电探测器的响应频率在1GHz内，相应波长范围为210nm-2200nm，光电探测器收集部分散射光，光电探测器收集的散射光信号作为被标定仪器采集触发；
（4）收集光纤的另一端接入一个积分球的入光端，积分球的出光端和两根相同材料、长度、直径的传输光纤一、传输光纤二连接，积分球将收集光纤导入的光分为相同的两束由传输光纤一、传输光纤二导出，传输光纤一与多波长、快响应的标准探测器相连，传输光纤二与被标定仪器相连；
（5）光电探测器与被标定仪器之间通过信号延迟线相连，信号延迟线调节触发被标定仪器的采集时刻，确保激光信号在激光脉宽尺度内完全被收集；
（6）标准探测器的信号输出端接入计算机控制系统，计算机控制系统与可调谐OPO激光器控制连接，计算机控制系统内置软件，软件运行过程包括以下内容：
1）设置可调谐OPO激光器的扫描波段；
2）设置可调谐OPO激光器的扫描步长；
3）设置可调谐OPO激光器进行自动扫描；
4）设置可调谐OPO激光器的脉冲个数；
5）与标准探测器通讯，告知标准探测器标定光源波长，返回此波长上获得的标准探测器数值；
6）Wi（λ）=标准探测器结果WTi（λ）/被标定仪器结果WSI（λ）,获得一个扫描过程被标定仪器波长-响应率曲线；
7）通过设置多个激光脉冲个数，获得多次扫描结果；
8）通过标准探测器获得的绝对数值，计算被标定仪器绝对响应率。
CN201210361789.4A 2012-09-21 2012-09-21 百兆级带宽光电探测仪器标定方法 Expired - Fee Related CN102889928B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210361789.4A CN102889928B (zh) 2012-09-21 2012-09-21 百兆级带宽光电探测仪器标定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210361789.4A CN102889928B (zh) 2012-09-21 2012-09-21 百兆级带宽光电探测仪器标定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102889928A CN102889928A (zh) 2013-01-23
CN102889928B true CN102889928B (zh) 2015-12-16

Family

ID=47533507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210361789.4A Expired - Fee Related CN102889928B (zh) 2012-09-21 2012-09-21 百兆级带宽光电探测仪器标定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102889928B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103542934B (zh) * 2013-11-07 2016-03-02 杭州远方光电信息股份有限公司 一种光谱响应度校准方法及其装置
CN105157842B (zh) * 2015-09-22 2017-07-18 杭州彩谱科技有限公司 一种带重复性优化装置的双光路分光测色仪和优化方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101650225A (zh) * 2009-09-16 2010-02-17 中国科学院安徽光学精密机械研究所 利用宽可调谐激光的绝对光谱辐亮度响应度定标系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6774368B2 (en) * 2001-03-08 2004-08-10 Baylor University Dispersive near-infrared spectrometer with automatic wavelength calibration

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101650225A (zh) * 2009-09-16 2010-02-17 中国科学院安徽光学精密机械研究所 利用宽可调谐激光的绝对光谱辐亮度响应度定标系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Facility for spectral irradiance and radiance responsivity calibrations using uniform sources;Steven W. Brown;《APPLIED OPTICS》;20061110;第45卷(第32期);8218-8237 *
High stable，monochromatic and tunable optical radiation source and its application to high accuracy spectrophotometry;Valerie E.Anderson;《APPLIED OPTICS》;19920201;第31卷(第4期);536-545 *
NIST facility for spectral irradiance and radiance responsivity calibrations with uniform sources;S. W. Brown;《Metrologia》;20001231;579-582 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102889928A (zh) 2013-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3034107C (en) Methods and systems for determining the presence of a molecule in a sample and method and system for determining a range-resolved concentration of a molecule in a scene
KR101734876B1 (ko) 양자 효율 측정 시스템 및 사용 방법
CN102565023B (zh) 一种基于激光拉曼光谱的果蔬农药残留快速检测装置及方法
CN107677452B (zh) 一种少模光纤综合测试仪及测试方法
CN104777146B (zh) 一种全光纤拉曼光谱仪
CN103822908A (zh) 一种荧光、拉曼、激光诱导原子发射光谱联用系统
CN103630523A (zh) 一种用于水质光学分析仪表的激光诱导光谱生成装置
CN107290056A (zh) 拉曼光谱测试系统
CN106872442A (zh) 一种mems微型拉曼光谱仪
CN105628671A (zh) 一种用于获取喇曼散射光谱的装置及方法
CN104142226A (zh) 一种ccd器件量子效率测量装置及方法
CN102507478A (zh) 被动式长程差分吸收光谱气体污染监测系统及方法
US10876973B2 (en) System and method for remote detection of SERS spectra
CN102889928B (zh) 百兆级带宽光电探测仪器标定方法
CN207007336U (zh) 拉曼光谱测试系统
CN101261218A (zh) 基于双积分球的纺织品光学性能参数测试仪
CN108037078A (zh) 一种基于矩阵变换的测量材料光学性能的方法及系统
JP7147657B2 (ja) 広帯域パルス光源装置、分光測定装置及び分光測定方法
Li et al. Fiber-optic spectroscopic rotational Raman lidar with visible wavelength fiber Bragg grating for atmospheric temperature measurement
CN102879355A (zh) 多模二极管激光吸收光谱技术监测甲烷气体浓度的装置及监测方法
CN105953916A (zh) 一种激光功率采样方法和设备
CN210953817U (zh) 一种便携式宝石荧光分析仪
Li A technique of Data Acquisition and Processing in Fiber Grating Sensing System
CN105333955A (zh) 一种基于dsp和fpga的多路型光纤光谱仪系统
CN102830105A (zh) 一种基于电荷耦合元件光纤系统的石油荧光采集分析方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151216

Termination date: 20170921

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee