CN113595627B - 一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法 - Google Patents

一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法。其目的是为了实现了光功率低值溯源，同时解决了现有的校准装置体积大，不便于外出携带的问题。本发明中，被校光功率计值的测量值是按1/5和1/10倍率衰减，校准点满足了常规选点要求20％间隔五个点，和10％间隔10个点的校准需求。因为由光功率值从高到低的校准过程，降低了校准结果的分辨率，提高了校准结果的分辨率，降低了校准结果的测量不确定度。所采用的校准装置内部组成设备比较少，体积小，全自动化，无需大型光轨，所以操作简单、成本低、便于携带，可实现现场校准。

Description

一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法
技术领域
本发明涉及一种光功率校准方法，特别是涉及一种用于基于空间线性叠加原理的光功率校准方法。属于光电计量技术领域。
背景技术
通信用光功率计的溯源依据规程《JJG 965-2013通信用光功率计检定规程》和《JJG813-2013光纤光功率计检定规程》，采用激光源作为标准光源进行检定校准。虽然规程中规定适用范围：功率测量范围低值到-80dBm，但计量标准器和主要设备中的技术指标最低值为0dBm。在检定校准过程中默认为光功率计的线性度很好，功率值高于0dBm实现溯源，默认功率值低于0dBm已实现溯源。
由于环境和仪器本身噪声对光功率计低功率值影响严重，光功率计的低功率值时线性度并不是理想状态的。光功率计功率值高于0dBm准确可靠，并不代表功率值低于0dBm准确可靠，所以光功率计低值功率并未实现溯源。
采用间接测量方法，光功率＝光照度×光功率计接收面积。依据《JJG 245-2005光照度计检定规程》，所用的主要标准器为发光强度标准灯组、6米以上的导轨等。
据调研目前各大计量站已建立的光照度计的检定校准能力、发光强度标准灯组的发光强度和导轨的长度，可知光照度计的照度值大于等于1mW/cm2实现了溯源，而光照度计的照度值低于1mW/cm2无法溯源。
由于主要标准器中含有6米以上的导轨，导致标准器体积大，搬运困难，无法携带等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，实现了光功率低值溯源，同时解决了现有的校准装置体积大，不便于外出携带的问题。能够准确方便的计量光功率计。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，所述校准包括以下步骤：
步骤1、装配校准装置，包括六套相同型号的具有一定光发散角的LED光源，记为A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源、B光源，LED光源配套程控功率源、光电二极管光功率探头及配套光电流采集模块、标准光功率计及配套探头、光阑；
在空间正交平面上，光源位于平面YZ上，以原点为中心，以Y轴为对称轴，半径为R放置LED光源，LED光源发射轴线对准原点；
标准光功率计的配套探头和光电二极管光功率探头位置设置在X轴上，以原点为中心，分别设置于±L处，标准光功率计配套探头和光电二极管光功率探头水平放置在XZ平面上，受光面指向Y轴正方向；
X轴±L处放置固定相同面积的两只光阑，光阑透过孔应全部位于标准光功率计配套探头和光电二极管光功率的有效位置上方；
开启所述LED光源、LED光源配套程控功率源、光电二极管光功率探头及配套光电流采集模块、标准光功率计及配套探头，并预热；
步骤2、初始光功率校准：将标准光功率计配套探头和光电二极管光功率探头分别放置于位于X轴±L处的光功率计探头位置；设置B光源的配套程控功率源的电压电流值，点亮B光源，读取标准光功率计显示值，调节B光源的配套程控功率源的电压电流值使得标准光功率计显示值为初始光功率PR0；记录此时B光源的配套程控功率源的电压电流值为VS0和IS0，功率为PS0，光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流为IMB0，此时，IMB0所对应的光功率为 PR0,即IMB0＝PR0/RM0，RM0为响应度,RM0＝PR0/IMB0；交换标准光功率计配套探头和光电二极管光功率探头的位置，重复上述步骤，取光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的两次平均电流；关闭B光源；
步骤3、移除标准光功率计及配套探头，安装被校光功率计及探头；
调整A1-A5各光源功率：设置A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源的配套程控功率源的电压电流值，点亮A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、 A5光源，使得每个光源的电源功率为1/5*PS0，依次分别开启A1光源、A2光源、 A3光源、A4光源、A5光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMA11、IMA21、IMA31，IMA41、IMA51，计算探头电流平均值IMavg1，如某个光源模块开启时光功率计探头的电流与平均值的差异超过规定值，则按比例调整 LED光源配套程控功率源功率，直至每个光功率计探头电流值与平均值的差异均小于规定值，此时A1-A5光源配套程控功率源功率记为PS11、PS21、PS31、PS41、PS51；
步骤4、调整A1-A5光源的总光源功率，得到20％初始光功率：按步骤3设定的LED光源配套程控功率源功率，同时打开A1-A5光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMA2；关闭A1-A5光源，以对应光功率P0所设置的电功率，打开B光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMB2，关闭B光源；如IMA2与IMB2的差异超过设定值,按 IMA2/IMB2的比例,同时调整A1-A5光源的电功率，重复本操作，使IMA2与IMB2的差异不超过设定值，记录LED光源配套程控功率源的电压VS12、VS22、VS32、VS42、VS52和电流IS12、IS22、IS32、IS42、IS52，及功率PS12、PS22、PS32、PS42、PS52，分别各自对应初始光功率的1/5，即A1-A5光源各自的光功率PMA1＝1/5*PR0；此时，A1-A5光源中的单个光源打开时，对应的光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流为IMA2；
步骤5、20％间隔校准：按步骤4设定的A1-A5光源的配套程控功率源的功率，依次打开A1-A5光源，分别校准20％、40％、60％、80％、100％量程；
步骤6、将A1光源和A2光源设定为初始光功率的1/10：设置A1光源、A2 光源的喷涂程控功率源的电压电流值，分别独立点亮A1光源、A2光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMA13、IMA23，计算平均值IMAavg3’，如某个探头的电流与平均值的差异超过规定值，则按比例调整光源功率，直至每个探头电流值与平均值的差异均小于规定值；
步骤7、调整功率，得到初始光功率10％：按步骤6设定的LED光源驱动电功率，同时打开A1光源、A2光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMAsum4；对比IMAsum4与步骤4得到的20％功率的光电流IMA2；如IMAsum4与IMA2的差异超过设定值,按比例同时调整A1光源、A2光源的电功率，重复本操作，直至IMAsum4与IMA2的差异不超过设定值，记录A1光源和A2光源的驱动电压VS14、VS24和电流IS14、IS24，以及功率PS14、PS24，分别计算对应初始光功率的10％；
步骤8、按步骤7设定的LED光源1电功率PS14、PS24，使用A1光源或A2光源，对被校准光功率计校准10％量程，与步骤4获取的20％功率点结合，按10％间隔进行全量程校准；
步骤9、按步骤7设定的对应10％初始光功率的电功率，打开A1光源，记录此时光电流IMA15,关闭A1光源，按相同电功率，打开B光源，记录此时光电流 IMB5,关闭B光源；如IMA15与IMB5的差异超过设定值，按比例调整B光源电功率，使得IMA15与IMB5的差异不超过设定值，此时将B光源设定为初始光功率的1/10；
重复步骤3至步骤9，依次进行下一量程的校准，直至校准量程完成。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其中所述方法中的校准过程中，读取设定电功率下的光电流时，按设定的延时时间进行读取，设定的延时时间不小于标准光功率计、校准装置和被校设备响应时间的3倍。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其中所述方法中，光功率量程跨度超过100倍时，使用不同额定功率同波长的LED组，并使用开关电路进行组间切换。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其中所述方法中校准精度要求高时，引入不同功率下LED发射光谱的偏移校正，以及探头温度校正，修正系数事先通过实验获取。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其中所述方法中，校准前先把标准光功率计放置于被校光功率计相同位置处，软件修正光电二极管光功率探头配套的光电流采集模块的功率值，作为起始校准点的标准值。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其中所述方法中，所有LED光源为单色光，采用非相干光线性叠加原理，实现光功率的校准，即A 光源组为两只或五只光源，每只的光功率相等，且光功率之和等于B光源的光功率，则每只的光功率为1/2或1/5。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其中所述方法中， LED光源外壳设计为小型暗箱，防止六只LED光源互相干扰，屏蔽杂散光的干扰。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其中所述方法中，光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块具有20bit以上的分辨率。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其中所述方法中，校准精度要求高时，光功率偏差在规定值和设定值之内,使用线性比例算法将光功率值计算到标称名义值。
本发明一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，相比于现有技术的方案，具有以下优点：
(1)因为起始校准点为较大的光功率值，计量机构可以依据《JJG 245-2005 光照度计检定规程》、《JJG 965-2013通信用光功率计检定规程》和《JJG813-2013 光纤光功率计检定规程》进行溯源；基于非相干光空间线性叠加原理通过增加所述LED光源(1)组数扩大量程范围，，上位机软件多次修正，实现多个数量级量程内典型10％量程间隔校准点校准，所以溯源链完整。
(2)因为被校光功率计值的测量值是按1/5和1/10倍率衰减，校准点满足了常规选点要求20％、40％、60％、80％、100％共五个点，也满足10％间隔共10 个点的校准需求，所以能够解决无低值标准光功率计和低值辐射功率的单色光源无法实现光功率计低值溯源问题。
(3)因为由光功率值从高到低的校准过程，降低了校准结果的分辨率，通过增加校准装置高精度功率驱动源和高精度光电流采集模块分辨率，提高了校准结果的分辨率，降低了校准结果的测量不确定度，所以低值光功率测量不确定度的评定与目前溯源链完善的光功率的较高光功率值测量不确定度在同等水平。
(4)因为所采用的校准装置内部组成设备比较少，体积小，全自动化，无需大型光轨，所以操作简单、成本低、便于携带，可实现现场校准。
(5)因为事先采集LED光源、校准装置功率探头的温度、电压、响应等特性，可在软件中对相关环境量变化、波长变化、功率变化等对结果的影响进行修正，提高校准结果准确度。
附图说明
图1为本发明基于空间线性叠加原理的光功率校准方法的校准装置设置示意图。
附图标记如下：1、LED光源；2、程控功率源；3、光电二极管光功率探头； 4、光电流采集模块；5、标准光功率计。
具体实施方式
如图1所示，本发明基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，图中LED 光源1按顺时针方向依次为A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源、B 光源。
本发明包括六套相同型号的具有一定光发散角的LED光源1(以下记为A1 光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源、B光源)及配套程控功率源2、光电二极管光功率探头3、及配套光电流采集模块4、标准光功率计及配套探头5、光阑。
其中，LED光源1和程控功率源2组成校准装置的光源模块，光电二极管光功率探头3和配套光电流采集模块4组成校准装置的光功率计模块，标准光功率计5为校准装置的参考标准。
装置按以下结构特征装配：
(1)在空间正交平面上，光源位于平面YZ上，以原点为中心，以Y轴为对称轴，半径为R(如参考值30cm)的弧面上放置LED光源1，光源尽可能靠近 Y轴，光源发射轴线对准原点；
(2)光功率计探头位置设置在X轴上，以原点位中心，分别设置于±L(如参考值4cm)处，光功率计探头水平放置在XZ平面上，受光面指向Y轴正方向；
(3)X轴±L处放置固定相同面积的两只光阑，光阑透过孔应全部位于探头的有效区域位置上方，确保入射光全部照射到探头有效区域上。
校准过程：
(1)开启所有仪器设备并预热；
(2)初始光功率校准：将标准光功率计探头5和光电二极管光功率探头3，分别放置于位于X轴±L处的光功率计探头位置；设置B光源的程控功率源2的电压电流值，点亮所述B光源，读取标准光功率计5显示值，调节B光源的程控功率源2的电压电流值使得标准光功率计5显示值为PR0(如起始值＝1mW±10 μW)。记录此时B光源的程控功率源2的电压电流值为VS01和IS01，功率为PS01，光电二极管光功率探头3配套光电流采集模块4显示的光电流为IMB01，此时，IMB01所对应的光功率为PR0,即IMB01＝PR0/RM0，RM0为响应度,RM0＝PR0/IMB01。交换标准光功率计探头和光电二极管光功率探头3的位置，重复上述步骤，取光电二极管光功率探头3配套光电流采集模块4电流为两次平均,记作IMB0；平均程控功率源功率记作PS0；关闭B光源；
(3)移除标准光功率计配套探头5，安装被校设备即光功率计及探头；
(4)调整A组各光源功率为初始光功率约1/5的相同功率：设置A1光源、 A2光源、A3光源、A4光源、A5光源的程控功率源2的电压电流值，点亮A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源，使得每个光源的供电功率为1/5*PS0，依次分别开启A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源，记录光电二极管光功率探头3的配套光电流采集模块4显示的光电流IMA11、IMA21、IMA31、IMA41、IMA51，计算探头电流平均值IMavg1，如每个光源模块开启时光功率计探头的电流与平均值的差异超过规定值(如±0.01％)，则按比例调整光源模块程控功率源2功率，直至每个光功率计探头电流值与平均值的差异小于规定值，此时光源模块程控功率 源2供电功率记为PS11、、PS21、PS31、PS41、PS51；
(4)调整A组总光源功率，得到20％初始光功率：按步骤(3)设定的程控功率源2功率，同时打开A1至A5光源，记录光电二极管光功率探头3配套光电流采集模块4显示的光电流IMA2’；关闭A1至A5光源，以对应光功率P0所设置的电功率，打开B光源，记录光电二极管光功率探头3配套光电流采集模块4 显示的光电流IMB2，关闭B光源。如IMA2’与IMB2的差异超过设定值(如±0.01％), 按IMA2’/IMB2的比例,同时调整A1至A5光源的电功率，重复本操作，使IMA2’与IMB2的差异不超过设定值，记录程控功率源2的电压(VS12、；VS22、VS32、VS42、VS52)电流(IS12、IS22、IS32、IS42、IS52)和功率(PS12、PS22、PS32、PS42、PS52)，在此功率下， A1-A5光源分别各自对应初始光功率的1/5，即A1-A5光源各自的光功率 PMA1＝1/5*PR0；此时，单个A光源打开时，对应的光电二极管光功率探头3配套光电流采集模块4显示的光电流为IMA2；
(5)20％间隔校准：按步骤(4)设定的A1至A5的程控功率源2功率，依次递增打开A1至A5光源，即每次新打开后续光源,但不关闭已打开的光源,对被校准光功率计，可分别校准20％、40％、60％、80％、100％量程。
(6)将A1和A2光源设定为初始光功率的近1/10，且光功率相同：设置 A1光源、A2光源的程控功率源2的电压电流值，分别独立点亮A1光源、A2光源，使得每个光源的各自光功率为20％时程控供电的电功率的一半，记录光电二极管光功率探头3配套光电流采集模块4显示的光电流IMA13、IMA23，计算平均值 IMAavg3’，如每个探头的电流与平均值的差异超过规定值(如±0.005％)，则按比例调整光源功率，直至每个探头电流值与平均值的差异小于规定值；
(7)调整总光功率，得到初始光功率10％：按步骤(6)设定的LED光源1 驱动电功率，同时打开A1至A2光源，记录光电二极管光功率探头3的配套光电流采集模块4显示的光电流IMAsum4；对比IMAsum4与步骤(4)得到的20％功率的光电流IMA2；如IMAsum4与IMA2的差异超过设定值(如±0.01％),按比例同时调整A1至 A2光源的电功率，重复本操作，使IMAsum4与IMA2的差异不超过设定值，记录A1和 A2光源的驱动电压(VS14、VS24)电流(IS14、IS24)和功率(PS14、PS24)，此时A1和 A2光源分别产生初始光功率的10％,记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMA4；
(8)按步骤(7)设定的LED光源1电功率PS14、PS24，使用A1或A2光源，对被校准光功率计校准10％量程，与步骤(4)获取的20％功率点结合，按10％间隔进行全量程校准。
(9)按步骤(7)设定的对应10％初始光功率的电功率，打开A1光源，记录此时光电流IMA15,关闭A1，按相同电功率，打开B光源，记录此时光电流IMB5, 关闭B光源。如IMA15与IMB5的差异超过设定值，按比例调整B光源电功率，使得 IMA15与IMB5的差异不超过设定值，此时将B光源已设定为初始光功率的1/10。
(10)重复步骤(3)至步骤(9)，依次进行下一量程的校准，直至校准量程完成。
作为一种更加优选的方案，校准过程中，读取设定电功率下的光电流时，按设定的延时时间进行读取，设定的延时时间一般不小于标准光功率计、校准装置和被校设备响应时间的3倍。
作为一种更加优选的方案，光功率量程跨度大时(如超过100倍)，需使用不同额定功率的同一波长的LED组，并使用开关电路进行组间切换；或在光源前增加光衰减器，并使用程控机械装置自动动作。
作为一种更加优选的方案，校准精度要求高时，引入不同功率下LED发射光谱的偏移校正，以及探头温度校正，修正系数事先通过实验获取。
作为一种更加优选的方案，基于相同原理，本装置可以完成功率增加方向的光功率溯源。
作为一种更加优选的方案，校准前先把标准光功率计5放置于被校光功率计相同位置处，软件修正光电二极管光功率探头3配套的光电流采集模块4的功率值，作为起始校准点的标准值。
作为一种更加优选的方案，标准光功率计5和光阑，需定期由计量机构进行定标。
作为一种更加优选的方案，所有LED光源为单色光，采用非相干光线性叠加原理，实现光功率的校准，即A光源组为两只或五只光源，每只光源的光功率相等，且光功率之和等于B光源的光功率，则A光源组每只光源的光功率为B 光源的1/2或1/5。
作为一种更加优选的方案，被校光功率计值的测量值可按1、2、3、4、5 倍叠加，实现从初始光功率值的向更大量程的校准。
作为一种更加优选的方案，被校光功率计值的测量值是按10％、20％叠加，校准点满足了常规选点要求10％和20％量程递减需求，以及10倍率量程的换挡需求。
作为一种更加优选的方案，LED光源1外壳设计为小型暗箱，能够防止六只 LED光源1互相干扰，能够屏蔽杂散光的干扰，所以能够保证溯源值的准确可靠。
作为一种更加优选的方案，对校准精度要求高时，光功率功率偏差在规定值和设定值之内,可以使用线性比例算法将光功率值计算到标称名义值。
作为一种更加优选的方案，采用上位机控制各个部件，具有软件修正功能，并具有自校准模式，校准过程实现了全自动化，操作简便。
作为一种更加优选的方案，光电二极管光功率探头3的配套光电流采集模块4具有20bit或以上的分辨率，提高了校准结果的分辨率，降低了校准结果的测量不确定度。
作为一种更加优选的方案，光源配套功率源，具有16bit或以上的电压和电流分辨率，提高了校准结果的分辨率，降低了校准结果的测量不确定度。
作为一种更加优选的方案，可根据被校功率计的量程，增加不同额定功率 LED光源的组数，或者在LED光源前增加光衰减器，扩大光功率计的校准能力。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其特征在于：所述校准包括以下步骤：
步骤1、装配校准装置，包括六套相同型号的具有一定光发散角的LED光源，记为A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源、B光源，LED光源配套程控功率源、光电二极管光功率探头及配套光电流采集模块、标准光功率计及配套探头、光阑；
在空间正交平面上，光源位于平面YZ上，以原点为中心，以Y轴为对称轴，半径为R放置LED光源，LED光源发射轴线对准原点；
标准光功率计的配套探头和光电二极管光功率探头位置设置在X轴上，以原点为中心，分别设置于±L处，标准光功率计配套探头和光电二极管光功率探头水平放置在XZ平面上，受光面指向Y轴正方向；
X轴±L处放置固定相同面积的两只光阑，光阑透过孔应全部位于标准光功率计配套探头和光电二极管光功率探头的有效区域位置上方；
开启所述LED光源、LED光源配套程控功率源、光电二极管光功率探头及配套光电流采集模块、标准光功率计及配套探头，并预热；
步骤2、初始光功率校准：将标准光功率计配套探头和光电二极管光功率探头分别放置于位于X轴±L处的光功率计探头位置；设置B光源的配套程控功率源的电压电流值，点亮B光源，读取标准光功率计显示值，调节B光源的配套程控功率源的电压电流值使得标准光功率计显示值为初始光功率PR0；记录此时B光源的配套程控功率源的电压电流值为VS01和IS01，光源供电功率为PS01，光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流为IMB01，此时，IMB01所对应的光功率为PR0,即IMB01＝PR0/RM0，RM0为响应度,RM0＝PR0/IMB01；交换标准光功率计配套探头和光电二极管光功率探头的位置，重复上述步骤，取光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的两次平均电流和平均程控功率源功率,分别记作IMB0和PS0；关闭B光源；
步骤3、移除标准光功率计及配套探头，安装被校光功率计及探头；
调整A1-A5各光源功率为初始光功率约1/5的相同功率：设置A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源的配套程控功率源的电压电流值，点亮A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源，使得每个光源的供电功率为1/5*PS0，依次分别开启A1光源、A2光源、A3光源、A4光源、A5光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMA11、IMA21、IMA31、IMA41、IMA51，计算探头电流平均值IMavg1，如某个光源模块开启时光功率计探头的电流与平均值的差异超过规定值，则按比例调整LED光源配套程控功率源功率，直至每个光功率计探头电流值与平均值的差异均小于规定值，此时A1-A5光源配套程控功率源供电功率记为PS11、PS21、PS31、PS41、PS51；
步骤4、调整A1-A5光源的总光源功率，得到20％初始光功率：按步骤3设定的LED光源配套程控功率源功率，同时打开A1-A5光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMA2’；关闭A1-A5光源，以对应光功率PR0所设置的电功率，打开B光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMB2，关闭B光源；如IMA2’与IMB2的差异超过设定值,按IMA2’/IMB2的比例,同时调整A1-A5光源的电功率，重复本操作，使IMA2’与IMB2的差异不超过设定值，记录LED光源配套程控功率源的电压VS12、VS22、VS32、VS42、VS52和电流IS12、IS22、IS32、IS42、IS52，及功率PS12、PS22、PS32、PS42、PS52，在此功率下,A1-A5光源分别对应初始光功率的1/5，即A1-A5光源各自的光功率PMA1＝1/5*PR0；此时，A1-A5光源中的单个光源打开时，光功率为初始光功率的1/5,此时对应的光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流为IMA2；
步骤5、20％间隔校准：按步骤4设定的A1-A5光源的配套程控功率源的功率，依次递增打开A1-A5光源，即每次新打开后续光源,但不关闭已打开的光源,对被校准光功率计分别校准20％、40％、60％、80％、100％量程；
步骤6、将A1光源和A2光源设定为初始光功率的约1/10的相同功率：设置A1光源、A2光源的程控功率源的电压电流值，按1/5初始光功率下功率PS12、PS22的1/2供电,分别独立点亮A1光源、A2光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMA13、IMA23，计算平均值IMAavg3’，如某个探头的电流与平均值的差异超过规定值，则按比例调整光源功率，直至每个探头电流值与平均值的差异均小于规定值；
步骤7、调整总光功率，得到初始光功率10％：按步骤6设定的LED光源驱动电功率，同时打开A1光源、A2光源，记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMAsum4；对比IMAsum4与步骤4得到的20％功率的光电流IMA2；如IMAsum4与IMA2的差异超过设定值,按比例同时调整A1光源、A2光源的电功率，重复本操作，直至IMAsum4与IMA2的差异不超过设定值，记录A1光源和A2光源的驱动电压VS14、VS24和电流IS14、IS24，以及功率PS14、PS24，此时A1和A2光源分别产生初始光功率的10％,记录光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块显示的光电流IMA4；
步骤8、按步骤7设定的LED光源电功率PS14、PS24，使用A1光源或A2光源，对被校准光功率计校准10％量程，与步骤4获取的20％功率点结合，按10％间隔进行全量程校准；
步骤9、按步骤7设定的对应10％初始光功率的电功率，打开A1光源，记录此时光电流IMA15,关闭A1光源，按相同电功率，打开B光源，记录此时光电流IMB5,关闭B光源；如IMA15与IMB5的差异超过设定值，按比例调整B光源电功率，使得IMA15与IMB5的差异不超过设定值，此时B光源已设定为初始光功率的1/10；
重复步骤3至步骤9，依次进行下一量程的校准，直至校准量程完成。
2.根据权利要求1所述的基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其特征在于：所述方法中的校准过程中，读取设定电功率下的光电流时，按设定的延时时间进行读取，设定的延时时间不小于标准光功率计、校准装置和被校设备响应时间的3倍。
3.根据权利要求1所述的基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其特征在于：所述方法中，光功率量程跨度超过100倍时，使用不同额定功率的同波长的LED组，并使用开关电路进行组间切换。
4.根据权利要求1所述的基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其特征在于：所述方法中校准精度要求高时，引入不同功率下LED发射光谱的偏移校正，以及探头温度校正，修正系数事先通过实验获取。
5.根据权利要求1所述的基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其特征在于：所述方法中，校准前先把标准光功率计放置于被校光功率计相同位置处，软件修正光电二极管光功率探头配套的光电流采集模块的功率值，作为起始校准点的标准值。
6.根据权利要求1所述的基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其特征在于：所述方法中，所有LED光源为单色光，采用非相干光线性叠加原理，实现光功率的校准，即A光源组为两只或五只光源，每只光源的光功率相等，且光功率之和等于B光源的光功率，则A光源组每只光源的光功率为B光源的1/2或1/5。
7.根据权利要求1所述的基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其特征在于：所述方法中，LED光源外壳设计为小型暗箱，防止六只LED光源互相干扰，屏蔽杂散光的干扰。
8.根据权利要求1所述的基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其特征在于：所述方法中，光电二极管光功率探头的配套光电流采集模块具有20bit以上的分辨率。
9.根据权利要求1所述的基于空间线性叠加原理的光功率校准方法，其特征在于：所述方法中校准精度要求高时，光功率偏差在规定值和设定值之内,使用线性比例算法将光功率值计算到标称名义值。
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