CN109269639B - 一种校正关系获取装置、方法及校正光探测元件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种校正关系获取装置、方法及校正光探测元件的装置。校正关系获取装置包括发射模块，第一放置位，第一控温盒，信号转换模块和信号分析模块；发射模块用于向第一放置位提供光能；第一放置位上用于放置待校正光探测元件；第一控温盒用于控制待校正光探测元件的环境温度发生变化；信号转换模块用于将置于第一放置位的待校正光探测元件接收的光转为电信号输出；信号分析模块用于根据电信号和环境温度，获得待校正光探测元件电信号变化与温度变化量的校正关系式。校正关系式反映受温度变化影响的待校正光探测元件其产生的电信号的变化趋势，可用于校正待校正光探测元件，利用该装置可削减温度对探测结果准确性的影响，提高探测结果准确性。

Description

一种校正关系获取装置、方法及校正光探测元件的装置

技术领域

本申请涉及光学技术领域，特别是涉及一种校正关系获取装置、方法及校正光探测元件的装置。

背景技术

光探测元件能够响应光照产生电流，这种特性使光探测元件在国防和国民经济的各个领域得到广泛应用。目前常用的光探测元件可分为以下几种类型：光电倍增管、热电探测器和半导体光探测器等，其中，半导体光探测器包括PIN光电二极管和雪崩光电二极管等。

然而，光探测元件的灵敏度往往受到环境温度的影响，进而导致其探测结果准确性降低。对于主要用于响应光子的光探测元件，如何削减温度对其探测结果的准确性的影响，已成为当前急需解决的技术问题。

发明内容

基于上述问题，本申请提供了一种校正关系获取装置、方法及校正光探测元件的装置，以解决光探测元件探测结果受温度影响而准确性不足的问题。

本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种校正关系获取装置，包括：发射模块，第一放置位，第一控温盒，信号转换模块和信号分析模块；

所述发射模块，用于向所述第一放置位提供光能；

所述第一放置位上用于放置待校正光探测元件；

所述第一控温盒，用于控制所述待校正光探测元件的环境温度发生变化；

所述信号转换模块，用于将置于所述第一放置位的所述待校正光探测元件接收的光转换为电信号输出；

所述信号分析模块，用于根据所述电信号和所述环境温度，获得所述待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式；所述校正关系式用于校正所述待校正光探测元件。

可选地，所述信号分析模块，具体用于根据所述电信号和所述环境温度，拟合所述电信号变化与所述温度变化量的关系曲线或关系直线，将所述关系曲线的数学表达式或所述关系直线的数学表达式作为所述校正关系式。

可选地，所述第一控温盒包括：第一护罩和第一半导体制冷器。

可选地，所述装置还包括：第二控温盒，用于控制所述发射模块的环境温度恒定。

可选地，所述第二控温盒包括：第二护罩和第二半导体制冷器。

可选地，所述第一控温盒上开有第一通光窗口，所述第二控温盒上开有与所述第一通光窗口相对的第二通光窗口。

可选地，所述发射模块包括：光源。

可选地，所述装置还包括：光束聚敛组件，所述光束聚敛组件用于将所述光源发射的光束向所述第一放置位聚敛。

可选地，所述发射模块还包括：开有光通道的第一均匀化部件；所述光通道与所述光源发射的光束共轴，所述光通道为圆锥状或圆台状。

可选地，所述发射模块还包括：第二均匀化部件，用于使光源发射的光束均匀化出射。

可选地，所述光源经过以下中至少一种处理：

老化处理、光强稳定处理或光谱稳定处理。

可选地，所述发射模块还包括：分光元件；所述分光元件的分光面与所述光源发射的光束的轴线成第一预设角度，所述第一预设角度不为0且不为90度。

可选地，所述装置还包括：第二放置位，所述第二放置位上用于放置反射光探测元件，所述反射光探测元件用于接收所述分光元件反射的光。

第二方面，本申请提供一种校正关系获取方法，包括：

获取变化的环境温度下待校正光探测元件接收光转换所得的电信号；

根据所述电信号和所述环境温度，获得所述待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式；所述校正关系式用于校正所述待校正光探测元件。

第三方面，本申请提供一种校正光探测元件的装置，包括：前述第一方面提供的校正关系获取装置；还包括：校正模块；

所述校正模块，用于根据所述校正关系式对待校正光探测元件的实际探测电信号进行校正。

相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请提供的一种校正关系获取装置，包括：发射模块，第一放置位，第一控温盒，信号转换模块和信号分析模块；发射模块，用于向第一放置位提供光能；第一放置位上用于放置待校正光探测元件；第一控温盒，用于控制待校正光探测元件的环境温度发生变化；信号转换模块，用于将置于第一放置位的待校正光探测元件接收的光转换为电信号输出；信号分析模块，用于根据电信号和环境温度，获得待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式。

因为待校正光探测元件的环境温度发生变化时，待校正光探测元件接收的光所转化得到的电信号也发生变化，因此，信号分析模块依据电信号和环境温度，能够获得待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式。

由于校正关系式能够反映受温度变化影响的待校正光探测元件其产生的电信号的变化趋势，因此，校正关系式能够用于校正待校正光探测元件。进而，利用该装置能够削减温度对待校正光探测元件探测结果准确性的影响，提高待校正光探测元件的探测结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种校正关系获取装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种校正关系获取装置的三维结构透视图；

图3为本申请实施例提供的另一种校正关系获取装置的俯视透视图；

图4为本申请实施例提供的另一种校正关系获取装置的正视透视图；

图5为本申请实施例提供的一种发送模块的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的经过处理后光源在50小时内的控温条件下的信号变化示意图；

图7为本申请实施例提供的50小时内待校正光探测元件得到的电信号与第一控温盒中温度随时间的变化示意图；

图8为本申请实施例提供的一种电信号变化率随温度变化量的变化关系图；

图9为本申请实施例提供的一种校正关系获取方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

经研究发现，光探测元件容易受环境温度的影响而导致探测结果准确性降低。由此可见，需要对光探测元件进行校正，以实现对其探测结果的校正。

基于此问题，本申请提供一种校正关系获取装置、方法及校正光探测元件的装置。下面分别结合实施例和附图，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。

第一实施例

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种校正关系获取装置的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的校正关系获取装置，包括：

发射模块T10，第一放置位R10，第一控温盒R20，信号转换模块S10和信号分析模块S20；

其中，所述发射模块T10，用于向所述第一放置位R10提供光能；

所述第一放置位R10上用于放置待校正光探测元件；

所述第一控温盒R20，用于控制所述待校正光探测元件的环境温度发生变化；

所述信号转换模块S10，用于将置于所述第一放置位R10的所述待校正光探测元件接收的光转换为电信号输出；

所述信号分析模块S20，用于根据所述电信号和所述环境温度，获得所述待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式；所述校正关系式用于校正所述待校正光探测元件。

在本实施例中，第一放置位R10可以位于第一控温盒R20的内部任意位置。第一控温盒R20内部用于放置待校正光探测元件的位置即可称为第一放置位R10。

第一放置位R10可以有多种形式的可能。作为一示例，第一放置位R10可以为第一温控盒内部带有孔洞的结构件上的孔洞，待校正光探测元件置于孔洞时，即可用于获得发射模块T10提供的光能。作为另一示例，第一放置位R10也可以为第一温控盒内部具有装卡功能的结构件形成的装卡位置，待校正光探测元件被装卡与该装卡位置时，即可用于获得发射模块T10提供的光能。

可以理解的是，当待校正光探测元件放置于第一放置位R10时，待校正光探测元件的感光面与发射模块T10相对，进而能够获取发射模块T10提供的光能。

作为一示例，信号转换模块S10可以包括电路板，当第一放置位R10置有待校正光探测元件时，光探测元件与电路板上电路连接，信号转换模块S10将待校正光探测元接收的光转换为电信号。也就是说，当信号转换模块S10与待校正光探测元件相连接时，实现光电转换。

当第一控温盒R20控制待校正光探测元件的环境温度发生变化时，由于温度影响待校正光探测元件的灵敏度特性，因此，信号转换模块S10转换得到的电信号也随环境温度的变化而变化。

信号分析模块S20为获得所述待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式，首先需要获取信号转换模块S10输出所述电信号，以及获取第一控温盒R20中的环境温度。

可以理解的是，第一控温盒R20中的环境温度可以通过第一控温盒R20外部的温度控制装置发送给信号分析模块S20，也可以基于信号分析模块S20与第一控温盒R20的连接关系，由信号分析模块S20直接从第一控温盒R20中获取。

需要说明的是，第一控温盒R20控制光探测元件的环境温度发生变化时，每一次环境温度上升过程中，环境温度与电信号存在一一对应的关系；每一次环境温度下降过程中，环境温度与电信号存在一一对应的关系。

在本实施例中，待校正光探测元件的校正关系式，具体可以是电信号变化量与温度变化量的校正关系式，其中，电信号变化量以电压为单位；当然，也可以是电信号变化率与温度变化量的校正关系式，电信号变化率用百分比表示。

需要说明的是，信号转换模块S10和信号分析模块S20既可以如图1所示位于第一控温盒R20的外部，也可以位于第一控温盒R20的内部。本实施例中，对于信号转换模块S10和信号分析模块S20相对于第一控温盒R20的位置，不进行限定。

以上，为本申请实施例提供的一种校正关系获取装置。因为待校正光探测元件的环境温度发生变化时，待校正光探测元件接收的光所转化得到的电信号也发生变化，因此，信号分析模块S20依据电信号和环境温度，能够获得待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式。

由于校正关系式能够反映受温度变化影响的待校正光探测元件其产生的电信号的变化趋势，因此，校正关系式能够用于校正待校正光探测元件。进而，利用该装置能够削减温度对待校正光探测元件探测结果准确性的影响，提高待校正光探测元件的探测结果的准确性。

由于光源的稳定性也可能影响探测结果。例如尽管采用相同的电流驱动光源发光，但是由于光源所在的环境温度产生变化，导致在不同温度下，光源发出的电信号不稳定，随温度变化而波动。如此，可能会影响校正关系获取装置所获得的校正关系式的准确性，不利于待校正光探测元件校正结果的准确性。基于此，本申请提供了另一种校正关系获取装置，下面结合附图和实施例对该装置进行说明。

第二实施例

参见图2，该图为本申请提供的另一种校正关系获取装置的三维结构透视图。

如图2所示，本实施例提供的校正关系获取装置，包括：

发射模块T10，第一控温盒R20，第二控温盒T20，信号转换模块S10和信号分析模块S20。

需要说明的是，本实施例中校正关系获取装置还包括用于放置待校正光探测元件的第一放置位，但是图2中并未具体示出。

该装置中，所述发射模块T10，用于向所述第一放置位提供光能；

所述第一控温盒R20，用于控制所述待校正光探测元件的环境温度发生变化；所述第一控温盒R20具体包括：第一护罩R201和第一半导体制冷器R202；第一控温盒R20上开有第一通光窗口R203。

所述第二控温盒T20，用于控制所述发射模块T10的环境温度恒定；第二控温盒T20具体包括：第二护罩T201和第二半导体制冷器T202；第二控温盒T20上开有与所述第一通光窗口R203相对的第二通光窗口。

需要说明的是，本实施例中第二通光窗口但是图2中并未具体示出。

所述信号转换模块S10，用于将置于所述第一放置位的所述待校正光探测元件接收的光转换为电信号输出；

所述信号分析模块S20，用于根据所述电信号和所述环境温度，获得所述待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式；所述校正关系式用于校正所述待校正光探测元件。

在本实施例中，第二控温盒T20控制发射模块T10的环境温度恒定，主要是为了减少变量数量。即，待校正光探测元件在接受光能时，变量仅有第一控温盒R20中的温度，提供光能的发射模块T10则维持在一个相对稳定的状态。进而，通过第二控温盒T20控制发射模块T10的环境温度恒定，保证变量唯一，能够提高获得的电信号的准确性，并进一步有利于获得更加准确可靠的校正关系式。

可以理解的是，本实施例中，信号转换模块S10和信号分析模块S20可以是物理上相互独立的模块，也可是功能集成的同一模块。另外，信号转换模块S10和信号分析模块S20可以位于第一控温盒R20外部。第一控温盒R20上可以设置有走线口，进而，可第一控温盒R20内的部件通过走线口可实现与第一控温盒R20外模块的线路连接。可以理解的是，第二控温盒T20也可设置有走线口。为保证第一控温盒R20和第二控温盒T20的温度符合要求，走线口设置得越小越好，尽量避免盒外与盒内温度的热量交互。

可选地，为提高各个控温盒的控温效果，第一控温盒R20和第二控温盒T20的内壁均可以贴有保温材料，例如隔热棉等。

可选地，本实施例中，第一控温盒R20和第二控温盒T20还可与PID(比例-积分-微分，Proportional-integral-derivative)控制器搭配使用，实现控温。第一控温盒R20和第二控温盒T20可以由同一个PID控制器控制，也可分别由两个不同的PID控制器控制。PID控制器与控温盒中的半导体制冷器(包括第一半导体制冷器R202和第二半导体制冷器T202)的搭配使用，能够实现0.1℃精度的精细控温。当第一控温盒R20温度发生变化时，每1℃的温度变化即可获得十个数据量，进而保证了建立校正关系式的数据量充足，进一步提高了校正关系式建立的准确性。PID控制器可与本装置中的信号分析模块S20相连，进而向信号分析模块S20提供第一控温盒R20和第二控温盒T20中的温度数据。

可选地，如图2所示，本实施例提供的校正关系获取装置中，还包括：第一支架R30、第一底座R40、第二支架T30和第二底座T40；第一控温盒R20还可以包括：第一TEC(半导体制冷器，Thermo Electric Cooler)压块R204；第二控温盒T20还可以包括：第二TEC压块T204。

其中，第一支架R30和第二支架T30均由连个相互垂直的面构成，第一支架R30在第一控温盒R20内，第一支架R30上垂直于底面的面上设有第一放置位，第一支架R30用于支撑待校正光探测元件；第二支架T30在第二控温盒T20内，用于支撑发射模块T10。

第一TEC压块R204用于紧固第一底座R40与第一半导体制冷器R202；第一半导体制冷器R202的一面与第一支架R30通过导热硅脂耦合，另一面通过导热硅脂与第一底座R40耦合。第二TEC压块T204用于紧固第二底座T40与第二半导体制冷器T202；第二半导体制冷器T202的一面与第二支架T30通过导热硅脂耦合，另一面通过导热硅脂与第二底座T40耦合。

本实施例提供的校正关系获取装置可结合参照图3和图4。图3为本实施例提供的校正关系获取装置的俯视透视图。图4为本实施例提供的校正关系获取装置的正视透视图。

在光学探测领域，不必要的反射光容易对探测结果造成影响，使得探测结果偏离于真实值。为避免此问题本申请提供了又一种校正关系获取装置。下面结合实施例和附图对该装置进行详细描述。

第三实施例

本实施例提供的又一种校正关系获取装置，包括：

发射模块，第一放置位，第一控温盒，第二控温盒，光束聚敛组件，信号转换模块和信号分析模块；

其中，所述第一放置位上用于放置待校正光探测元件；所述发射模块，用于向所述第一放置位提供光能；所述第一控温盒，用于控制所述待校正光探测元件的环境温度发生变化；所述第二控温盒，用于控制所述发射模块的环境温度恒定；光束聚敛组件用于将所述光源发射的光束向所述第一放置位聚敛。此外，光束聚敛组件的作用还可增加光源出射的光束的穿透距离。

所述信号转换模块，用于将置于所述第一放置位的所述待校正光探测元件接收的光转换为电信号输出；所述信号分析模块，用于根据所述电信号和所述环境温度，获得所述待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式；所述校正关系式用于校正所述待校正光探测元件。

下面结合附图对本实施例中发射模块的具体结构进行介绍。

参加图5，该图展示了发射模块的剖面结构。根据图5可知，本实施例中，发射模块具体包括：光源T101，开有光通道T102的第一均匀化部件J1，第二均匀化部件J2和分光元件T103。

其中，所述光通道T102与所述光源T101发射的光束共轴，所述光通道T102为圆锥状或圆台状；如果光通道T102为圆锥状，则光源T101与光通道T102的锥顶邻近；如果光通道T102为圆台状，则光源T101与光通道T102的圆台上底面邻近。作为一示例，光源T101从第一均匀化部件J1的外部从光通道T102的锥顶置入，或从光通道T102的圆台上底面置入。

在本实施例中，第一均匀化部件J1的光通道T102可具体根据光源T101的辐射角设计，光通道T102沿着轴线所做的截面两个母线的夹角大于或等于光源T101的辐射角。由于光通道T102沿着轴线所做的截面两个母线的夹角不小于光源T101的辐射角，进而，减少了第一均匀化部件J1的光通道T102内壁对光源T101发射的光线的反射几率。另外，为了减少光通道T102内壁的反射，光通道T102内壁可经磨砂或螺纹化等粗糙化处理。

第二均匀化部件J2具有透光功能，并能将不均匀的光均匀化后出射，因此，在本实施例中第二均匀化部件J2，用于使光源T101发射的光束均匀化出射。作为一示例，第二均匀化部件J2可以为毛玻璃片。在本实施例中，第二均匀化部件J2位于第一均匀化部件J1和光束聚敛组件之间。如图5所示，第二均匀化部件J2位于第一均匀化部件J1与分光元件T103之间，当然，该图仅为示例，第二均匀化部件J2也可位于分光元件T103与光束聚敛组件之间。

分光元件T103的分光面与所述光源T101发射的光束的轴线成第一预设角度，所述第一预设角度不为0且不为90度。作为示例，分光元件T103的分光面可以与光源T101发射的光束的轴线成45度。本实施例中，分光元件T103可以是分光棱镜，分光薄膜，分光偏振片等，此处对于分光元件T103的具体类型不进行限定。

另外，发射模块还可以包括镜筒T104，镜筒T104通过压圈T105固定在第二控温盒T20上。该镜筒T104内表面打有螺纹。如图5所示，螺纹LW1处用于装设光束聚敛组件，镜筒T104与光束聚敛组件以及光源T101发射的光束共轴。除螺纹LW1，镜筒T104内表面的其他位置也可为磨砂或螺纹状，以减少光线在镜筒T104内经过时经光滑内壁反射产生不必要的反射光进入第一放置位。在本实施例中，光束聚敛组件可以由一片或多片镜片组成。由于图5是剖视图，因此并未显示光束聚敛组件的具体组成结构。优选地，光束聚敛组件将来自光源T101的光束平行向第一放置位出射。

作为一种可能的实现方式，第一控温盒中也可包含有与图5所示的相应地结构。例如，第一控温盒中也包含一个用于装设光束聚敛组件的镜筒，以及装设于该镜筒内的光束聚敛组件。该光束聚敛组件用于将来自发射模块的光束聚敛后向第一放置位出射，进而便于待校正光探测元件在有限的感光面积内获取尽可能多的光线。

可选的，发射模块还可包括：驱动电路板T106。驱动电路板T106用于与光源T101相连，驱动光源T101工作。

本申请实施例提供的校正关系获取装置可用于透射仪、前散仪等测光仪器中。在某些应用中，除了对接收光源T101透射光的待校正光探测元件进行校正以外，还需要对接受光源T101反射光的待校正光探测元件进行校正。进而，需要在校正关系获取装置中获取接收光源T101反射光的待校正光探测元件的校正关系式。

作为一种可能的实现方式，在本申请前述实施例提供的装置中，还包括：第二放置位，所述第二放置位上用于放置反射光探测元件，所述反射光探测元件用于接收所述分光元件T103反射的光。

作为一示例，第二放置位可设置于第二控温盒中。进而，当反射光探测元件位于第二放置位时，第二控温盒还用于控制反射光探测元件的温度恒定。由于反射光探测元件放置于第二放置位上时，主要用于接收光源T101的反射光，因此，光源T101发出的光束的轴线相对于分光元件T103分光面的垂线的夹角，与第二放置位中心线相对于分光面的垂线的夹角相同。

反射光探测元件位于第二放置位上时，响应反射光产生的电流形成的电信号为需要加以校正的。该信号需要根据反射光探测元件的校正关系式加以校正。当需要获取反射光探测元件的校正关系式时，可将反射光探测元件从第二放置位拆卸下来，安装于该装置的第一放置位上。进而前述装置获取位于第一放置位上的反射光探测元件的校正关系式。

可选地，本申请提供的装置还可包括有与反射光探测元件相配合使用的信号处理模块和信号分析模块。与反射光探测元件配合使用的信号分析模块，和与待校正光探测元件配合使用的信号分析模块，可以是物理上相互独立的模块，也可以是功能集成的同一个模块。

可以理解的是，由于位于第一放置位和第二放置位的光探测元件探测的是同一束光经过透射和反射的光能，因此，第一放置位和第二放置位上的光探测元件的探测结果，相对于反射和透射前的光束，具有一致性。因而，上述装置设计适用于在透射仪、前散仪等测光仪器中的应用。

另外，作为一种可能的实现方式，前述实施例提供的校正关系获取装置中，光源还可以经过以下中至少一种处理以保证稳定性：

老化处理、光强稳定处理或光谱稳定处理。

优选的，本实施例中光源的额定功率不低于实际需求的2倍。

下面提供一种光源老化的具体实现方式：光源和驱动电路板放置于第二控温盒中，用光源允许的最大电流驱动光源，并使光源在允许的最大温度下工作24小时。本实施例中，对于光源老化处理的具体实现方式不进行限定。

下面提供一种光强稳定处理的方法：

对于受驱动信号的交流分量调制的光源，首先，获取光源的光强值；其后，根据光源的光强值，利用光源的驱动信号的直流分量稳定光强。作为一种可选的实现方式，将光强值与光强预设值进行比较，如果所述光强值大于所述光强预设值，则上调所述光源的驱动信号的直流分量；如果光强值小于所述光强预设值，则下调驱动信号的直流分量。

当然，上述方式仅为稳定光强的一种示例性的处理方式。本实施例中还可采用其他方式稳定光强，此处不进行赘述。

经过老化处理、光强稳定处理或光谱稳定处理等处理过程后，相较于处理之前，光源的工作性能在较长时间内能够保持较为稳定的状态。

参见图6所示，为经过处理后光源在50小时内的控温条件下的信号变化情况。从图6可知，第二控温箱内温度在29.25℃至30℃之间，即光源所处的温度相对恒定，图中显示的信号也较为稳定，信号在0.1235V之间小幅度波动。可见，上述处理的效果显著，当温度恒定时光源能够在很长一段时间内提供十分稳定的光信号。以此，有效提高第一放置位的待校正光探测元件的探测结果的可靠性。

参见图7，该图所示为50小时内待校正光探测元件得到的电信号与第一控温盒中温度随时间的变化曲线。根据图7可知，在50小时内，控制第一控温盒中的温度在15℃至65℃区间内发生变化。图7中，待校正光探测元件探测所得的电信号也呈现出相应的变化趋势：当待校正光探测元件的环境温度上升时，探测得到的电信号数值增加；当待校正光探测元件的环境温度下降时，探测得到的电信号数值减小。由此，进一步验证了光探测元件受环境温度的影响，探测的信号会产生相应的变化。

作为一种可能的实现方式，前述实施例中，信号分析模块可具体用于根据所述电信号和所述环境温度，拟合所述电信号变化与所述温度变化量的关系曲线或关系直线，将所述关系曲线的数学表达式或关系直线的数学表达式作为所述校正关系式。

作为示例，可参见图8，该图为利用本实施例提供的校正关系获取装置得到的电信号变化率随温度变化量的变化关系图。

图8中的实线为信号分析模块获取的电信号变化率与温度变化量的数据。一条如图8中虚线所示为一元拟合关系直线，该线性直线的数学表达式为y＝0.06565x-0.07673；另一条如图8中点划线所示为二元拟合关系曲线，该多项式型关系曲线的表达式为y＝-0.0002966x^2+0.071775x-0.0096174。具体地，可从拟合关系直线和拟合关系曲线中选择确定一条线条，将其数学表达式作为校正关系式。依据选取标准的不同，对于拟合出的多条直线和曲线具体选择和确定的方法有多种，此处不进行限定。

可以理解的是，基于获取的电信号和环境温度，还可拟合出其他不同的关系曲线或关系直线，例如指数型曲线等，并将关系曲线的数学表达式作为校正关系式应用于对待校正光探测元件的校正中。因此，本实施例中对于电信号变化与环境温度变化量关系曲线的具体拟合公式的形式不进行限定。

基于前述实施例提供的校正关系获取装置，本申请为实现对待校正光探测元件的最终校正，还提供了一种校正光探测元件的装置。下面结合实施例对此加以说明。

第四实施例

本实施例提供的校正光探测元件的装置，包括：校正关系获取装置和校正模块。

该校正光探测元件的装置中，校正关系获取装置可以为前述任一实施例提供的校正关系获取装置，也可以为多个实施例描述的校正关系获取装置的结合。

本实施例提供的校正光探测元件的装置中，校正模块具体用于根据所述校正关系式对待校正光探测元件的实际探测电信号进行校正。

下面提供利用校正关系式对待校正光探测元件进行校正的一则示例。

在本示例中，利用校正关系获取装置得到待校正光探测元件的校正关系式为y＝kx+b。该校正关系式中，x表示温度变化量(单位：摄氏度)，y表示电信号变化量(单位：伏特)。从该校正关系式中获取得到温度校正系数为k。

如果待校正光探测元件在温度X1的情况下实际探测电压值为Y1，温度X1相对于温度基准值X0的温度变化量为ΔX，其中ΔX＝X1-X0；实际探测电压值相对X0温度下的电压基准值Y0的电信号变化量为ΔY，其中ΔY＝Y1-Y0。结合上述校正关系式，可知ΔX与ΔY符合上述校正关系式，即ΔY＝k*ΔX+b。

通过如下公式(1)计算温度X1条件下校正后的电压值Y：

Y＝Y1+ΔY 公式(1)

可以理解的是，在校正关系式中，温度变化量与电信号变化量并非都是线性关系，还可能是多次项的关系或者指数形式的关系。因此，待校正光探测元件的校正关系式不同，对于相同温度下校正后的电压值也可能不同。

需要说明的是，本实施例中，校正模块与校正关系获取模块中的信号分析模块，可以是物理上相互独立的模块，也可功能集成于同一模块。本实施例中，对于校正模块或信号分析模块的具体形式不进行限定。

以上为本申请实施例提供的校正光探测元件的装置。因为待校正光探测元件的环境温度发生变化时，待校正光探测元件接收的光所转化得到的电信号也发生变化，因此，信号分析模块依据电信号和环境温度，能够获得待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式。由于校正关系式能够反映受温度变化影响的待校正光探测元件其产生的电信号的变化趋势，因此，校正关系式能够用于校正待校正光探测元件。进而，本申请提供的校正光探测元件的装置，利用校正关系获取装置获取得到的校正关系式，对待校正光探测元件进行温度校正，获得校正后的电信号，以此削减温度对待校正光探测元件探测结果准确性的影响，进而提高待校正光探测元件的探测结果的准确性。

基于前述实施例提供的校正关系获取装置，相应地，本申请还提供一种校正关系获取方法。下面结合实施例和附图对该方法的具体实现进行描述。

第五实施例

参见图9，该图为本申请实施例提供的校正关系获取方法的流程图。

如图9所示，本实施例提供的校正关系获取方法，包括：

步骤901：获取变化的环境温度下待校正光探测元件接收光转换所得的电信号。

由于待校正光探测元件的性能受到环境温度的影响，在不同温度下，灵敏度和/或光谱响应范围可能发生变化，因此，当温度变化时，其产生的电信号也会相应地发生变化。本实施例中，为获取待校正光探测元件的校正关系，首先获取温度变化条件下的电信号。

步骤902：根据所述电信号和所述环境温度，获得所述待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式；所述校正关系式用于校正所述待校正光探测元件。

本步骤基于电信号和环境温度获得待校正光探测元件的校正关系式。具体可参见前述校正关系获取装置部分的相关描述。

由于校正关系式能够反映受温度变化影响的待校正光探测元件其产生的电信号的变化趋势，因此，本申请提供的校正关系获取方法获得的校正关系式能够用于校正待校正光探测元件。利用该校正关系式校正探测结果，能够削减温度对待校正光探测元件探测结果准确性的影响，进而，提高待校正光探测元件的探测结果的准确性。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元提示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种校正关系获取装置，其特征在于，包括：发射模块，第一放置位，第一控温盒，信号转换模块和信号分析模块；

所述发射模块，用于向所述第一放置位提供光能；

所述第一放置位上用于放置待校正光探测元件；

所述第一控温盒，用于控制所述待校正光探测元件的环境温度发生变化；

所述信号转换模块，用于将置于所述第一放置位的所述待校正光探测元件接收的光转换为电信号输出；

所述信号分析模块，用于根据所述电信号和所述环境温度，获得所述待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式；所述校正关系式用于校正所述待校正光探测元件；

所述发射模块包括：光源、光束聚敛组件和开有光通道的第一均匀化部件；

所述光束聚敛组件用于将所述光源发射的光束向所述第一放置位聚敛；所述光通道与所述光源发射的光束共轴，所述光通道为圆锥状或圆台状；

所述发射模块还包括：第二均匀化部件，用于使光源发射的光束均匀化出射；

所述发射模块还包括：分光元件；所述分光元件的分光面与所述光源发射的光束的轴线成第一预设角度，所述第一预设角度不为0且不为90度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号分析模块，具体用于根据所述电信号和所述环境温度，拟合所述电信号变化与所述温度变化量的关系曲线或关系直线，将所述关系曲线的数学表达式或所述关系直线的数学表达式作为所述校正关系式。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一控温盒包括：第一护罩和第一半导体制冷器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二控温盒，用于控制所述发射模块的环境温度恒定。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二控温盒包括：第二护罩和第二半导体制冷器。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一控温盒上开有第一通光窗口，所述第二控温盒上开有与所述第一通光窗口相对的第二通光窗口。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源经过以下中至少一种处理：

老化处理、光强稳定处理或光谱稳定处理。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二放置位，所述第二放置位上用于放置反射光探测元件，所述反射光探测元件用于接收所述分光元件反射的光。

9.一种校正关系获取方法，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的校正关系获取装置实现，包括：

获取变化的环境温度下待校正光探测元件接收光转换所得的电信号；

根据所述电信号和所述环境温度，获得所述待校正光探测元件的电信号变化与温度变化量的校正关系式；所述校正关系式用于校正所述待校正光探测元件。

10.一种校正光探测元件的装置，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的校正关系获取装置；还包括：校正模块；

所述校正模块，用于根据所述校正关系式对待校正光探测元件的实际探测电信号进行校正。