專利名稱：一種輻亮度定標(biāo)方法及激光光源、黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)輻射度學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用參量放大技術(shù)進(jìn)行輻亮度定 標(biāo)的方法及系統(tǒng)，具體為一種輻亮度定標(biāo)方法及激光光源、黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
輻亮度作為輻射度學(xué)中的一個(gè)基本物理量，在光學(xué)計(jì)量領(lǐng)域有著重要的地位。按 照初級標(biāo)準(zhǔn)的不同，可以將輻亮度定標(biāo)分為兩類基于標(biāo)準(zhǔn)輻射源和基于標(biāo)準(zhǔn)探測器。NIST 曾做過兩種方法輻亮度定標(biāo)結(jié)果的比對，其一致性達(dá)到了 0. 5 %以內(nèi)。基于探測器定標(biāo)方法 是伴隨著低溫輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)探測器而發(fā)展起來的，它的出現(xiàn)縮短了標(biāo)準(zhǔn)傳遞鏈。另外低溫 絕對輻射計(jì)的測量精度目前也是公認(rèn)為最高的。因此，基于探測器的輻亮度定標(biāo)方法比基 于輻射源的定標(biāo)方法有更高精度。上面介紹的兩種輻亮度定標(biāo)方法有幾個(gè)共同點(diǎn)一、都存在一個(gè)初級標(biāo)準(zhǔn)，基于輻 射源方法的初級標(biāo)準(zhǔn)是金點(diǎn)黑體，基于探測器方法的是低溫輻射計(jì)。這兩種初級標(biāo)準(zhǔn)源的 精度直接對后面的定標(biāo)精度有決定性的影響。二、都需要標(biāo)準(zhǔn)傳遞鏈，即將初級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐 級的傳遞。每級傳遞鏈的引入都會(huì)使傳遞的不確定度增大。此外，在基于探測器的測量方 法中，還需要對孔徑面積進(jìn)行測量，這一步驟也不可避免的會(huì)帶來不確定度。因此，從二十 世紀(jì)六、七十年代開始，就開始建立一種不依賴于初級標(biāo)準(zhǔn)和傳遞鏈的絕對定標(biāo)方法。這種 方法的基本原理是隨著參量下轉(zhuǎn)換在光輻射計(jì)量領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷發(fā)展起來的，目前還正 處于積極研究當(dāng)中。參量放大技術(shù)用于輻亮度定標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研究開始于上個(gè)世紀(jì)九十年代。1998年， 美國OTST研究小組進(jìn)行了氬弧燈的輻亮度測量，并將測量結(jié)果與傳統(tǒng)的輻亮度測量結(jié)果 進(jìn)行比對，結(jié)果表明兩種方法的一致性達(dá)到了 3%以內(nèi)，從而驗(yàn)證了此種方案的可行性；隨 后，意大利的IEN研究小組利用該技術(shù)測量了激光的單色輻亮度，但沒有報(bào)道測量的不確定度。目前輻亮度定標(biāo)過程中一般采用通道式輻亮度計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測器，將最高精 度的標(biāo)準(zhǔn)傳遞給用戶傳感器，需要將低溫輻射計(jì)功率標(biāo)準(zhǔn)傳遞到亮度標(biāo)準(zhǔn)，即需要對通道 式輻亮度計(jì)的絕對功率響應(yīng)度和限制其視場的幾何因子進(jìn)行高精度測量。在紅外波段，紅 外探測器是限制輻亮度測量精度有效提高的主要因素，主要在于(1)由于受工作環(huán)境溫 度的影響，通常情況下紅外探測器的探測率低于可見探測器，這就造成較差的等效噪聲功 率；(2)由于紅外器件的結(jié)構(gòu)非均勻性、光敏面的不完整性、非線性等原因，器件之間的個(gè) 別差異明顯，影響了標(biāo)準(zhǔn)量值傳遞的可靠性；(3)紅外探測器往往需要配置復(fù)雜和昂貴的 制冷器件，這顯著限制了它們在不同工作平臺的應(yīng)用可行性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輻亮度定標(biāo)方法及激光光源、黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)，以 解決傳統(tǒng)的定標(biāo)方法和定標(biāo)系統(tǒng)需要配備制冷器件，體積較大，功耗較高，且定標(biāo)不準(zhǔn)確的問題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種輻亮度定標(biāo)方法，其特征在于采用固體鈦寶石激光器作為發(fā)射信號光的泵 浦光源，采用非線性參量介質(zhì)作為對入射光放大并受激產(chǎn)生受激光的轉(zhuǎn)換介質(zhì)，采用光子 計(jì)數(shù)型探測器接收轉(zhuǎn)換介質(zhì)的受激光，光子計(jì)數(shù)型探測器電連接有計(jì)數(shù)器；首先泵浦光源的信號光入射至非線性參量介質(zhì)，非線性參量介質(zhì)對信號光放大并 產(chǎn)生受激光，光子計(jì)數(shù)型探測器接收受激光，計(jì)數(shù)器對入射至光子計(jì)數(shù)型探測器的受激光 產(chǎn)生的光子進(jìn)行計(jì)數(shù)；然后引入待定標(biāo)光源，待定標(biāo)光源的出射光和信號光合為一路入射 至轉(zhuǎn)換介質(zhì)，轉(zhuǎn)換介質(zhì)對待定標(biāo)光源的出射光和信號光放大并產(chǎn)生受激光，光子計(jì)數(shù)型探 測器接收受激光，計(jì)數(shù)器對入射至光子計(jì)數(shù)型探測器的受激光產(chǎn)生的光子進(jìn)行計(jì)數(shù)；將引 入待定標(biāo)光源時(shí)的光子數(shù)比上未引入待定標(biāo)光源時(shí)的光子數(shù)，得到的比值可作為待定標(biāo)光 源的定標(biāo)值。所述的一種輻亮度定標(biāo)方法，其特征在于所述非線性參量介質(zhì)為BB0晶體或 LiNb03晶體；所述光子計(jì)數(shù)型探測器為光子計(jì)數(shù)型雪崩二極管或光子計(jì)數(shù)型光電倍增管， 所述計(jì)數(shù)器為994計(jì)數(shù)器。 一種黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于包括有待定標(biāo)的黑體輻射源，開有入光口 的暗箱，所述黑體輻射源的出射光光路上依次設(shè)置有快門、濾光片、反射面朝向暗箱入光口 的二向色鏡，所述黑體輻射源的出射光依次經(jīng)過快門、濾光片并透射過所述二向色鏡后入 射至暗箱入光口 ；還包括有泵浦光源，所述泵浦光源的出射光光路前方設(shè)置有反射鏡，反射 鏡的反射光路上設(shè)置有反射面朝向所述二向色鏡的毛玻璃片，毛玻璃片和二向色鏡之間的 光路上依次設(shè)置有衰減器、起偏器、激光功率控制器、半波片，泵浦光源出射光經(jīng)過反射鏡、 毛玻璃片兩次反射后，依次經(jīng)過所述衰減器、起偏器、激光功率控制器、半波片后，入射至所 述二向色鏡的反射面，并被二向色鏡反射，反射光與黑體輻射源透射過二向色鏡的透射光 合為一路入射至暗箱入光口 ；所述暗箱中設(shè)置有LiNb03晶體，所述LiNb03晶體受激面朝向 暗箱入光口接收入射至暗箱入光口的入射光，位于LiNb03晶體受激光出射光路上設(shè)置有多 個(gè)窄帶濾光片、位于相鄰窄帶濾光片之間的截止濾光片，暗箱中還設(shè)置有光電計(jì)數(shù)型探測 器，以及接入光電計(jì)數(shù)型探測器的光纖，所述光纖的光接收端設(shè)置有耦合透鏡，所述光電計(jì) 數(shù)型探測器與暗箱外部的計(jì)數(shù)器電連接，LiNb03晶體產(chǎn)生的受激光依次經(jīng)過所述窄帶濾光 片、相鄰窄帶濾光片之間的截止濾光片后，入射至耦合透鏡進(jìn)入光纖，通過光纖傳送至光電 計(jì)數(shù)型探測器。所述的一種黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于所述泵浦光源采用532nm的固體 鈦寶石激光器，所述光電計(jì)數(shù)型探測器采用光子計(jì)數(shù)型雪崩二極管，所述計(jì)數(shù)器為994計(jì) 數(shù)器。一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于包括有待定標(biāo)的激光光源，開有入光口的暗 箱，所述激光光源出射光路上依次設(shè)置有衰減片、激光功率控制器、半波片、快門、分束鏡， 所述分束鏡反射面朝向暗箱入光口，激光光源的出射光依次經(jīng)過衰減片、激光功率控制器、 半波片、快門后入射至分束鏡的反射面，被分束鏡反射至暗箱入光口 ；還包括有泵浦光源， 所述分束鏡位于泵浦光源出射光路上，泵浦光源和分束鏡之間的泵浦光源光路上依次設(shè)置 有毛玻璃片、半波片，泵浦光源的出射光依次透射過毛玻璃片、半波片，再透射過所述分束
5鏡后與激光光源被分束鏡反射的反射光合為一路入射至暗箱入光口 ；所述暗箱中設(shè)置有 BB0晶體，所述BBP晶體受激面朝向暗箱入光口接收入射至暗箱入光口的入射光，位于BB0 晶體受激光出射光路上設(shè)置有截止濾光片、反射面朝向截止濾光片的二向色鏡，暗箱中還 設(shè)置有與暗箱外部的計(jì)數(shù)器電連接的光電計(jì)數(shù)型探測器，所述光電計(jì)數(shù)型探測器位于二向 色鏡的反射光路上，二向色鏡和光電計(jì)數(shù)型探測器之間依次設(shè)置有窄帶干涉濾光片，BB0晶 體產(chǎn)生的受激光經(jīng)過所述截止濾光片后，入射至二向色鏡并被二向色鏡反射，反射光經(jīng)過 窄帶干涉濾光片后被光電計(jì)數(shù)型探測器接收。所述的一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于所述毛玻璃片反射面一側(cè)設(shè)置有監(jiān) 視探測器，泵浦光源的出射光一部分被毛玻璃片反射至監(jiān)視探測器。所述的一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于所述暗箱中位于二向色鏡透射光路 上設(shè)置有光吸收池，透射過所述二向色鏡的透射光入射至光吸收池。所述的一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于所述泵浦光源采用355nm的固體鈦 寶石激光器，所述光電計(jì)數(shù)型探測器采用光子計(jì)數(shù)型光電倍增管，所述計(jì)數(shù)器為994計(jì)數(shù)
o本發(fā)明利用固體鈦寶石激光器作為泵浦光源(355nm、532nm)，選用BBO、LiNb03 作為非線性參量轉(zhuǎn)換介質(zhì)，選用光子計(jì)數(shù)型光電倍增管(R2949)、雪崩光電二極管 (SPCM-AQRH-15)作為探測設(shè)備，選用994計(jì)數(shù)器作為自發(fā)和受激情況下的計(jì)數(shù)器。分別用 于測量激光光源和中高溫黑體輻射源的單色輻亮度，報(bào)道的定標(biāo)不確定度優(yōu)于5. 5%。本發(fā)明采用鈦寶石激光器倍頻后輸出的355nm激光器作為光源，泵浦非線性BB0 晶體，產(chǎn)生532nm和1064nm的相關(guān)光子對，并采用了截止濾光片、二向色鏡和窄帶濾光片的 組合方式實(shí)現(xiàn)了 532nm的信號光和355nm泵浦光的分離，定標(biāo)了 1064nm單波長激光器的輻 亮度，獲得了優(yōu)于5. 5%的定標(biāo)不確定度，利用晶體的角度調(diào)諧技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)1…3 y m的光 源的單色輻亮度的連續(xù)定標(biāo)。本發(fā)明采用大功率的532nm激光器作為光源，泵浦非線性LiNb03晶體，產(chǎn)生633nm 和3340nm的相關(guān)光子對，利用中溫黑體輻射源在1250°C作為激勵(lì)源，并采用窄帶濾光片、 截止濾光片和窄帶濾光片的組合方式實(shí)現(xiàn)633nm信號光和532nm泵浦光的分離，定標(biāo)黑體 輻射源在3340nm的單色輻亮度，獲得了優(yōu)于2. 2 %的定標(biāo)不確定度，利用晶體的角度調(diào)諧 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)3…5 y m的光源的單色輻亮度的連續(xù)定標(biāo)。本發(fā)明采用寬帶通窄帶干涉濾光片(lOnm)、長通濾光片、窄帶通干涉濾光片 (3nm)組合方式來獲得高噪聲抑制(< 10_9)的信號探測效果。本發(fā)明采用的BB0晶體和LiNb03晶體的自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到了 10_9和 10_12量級。本發(fā)明利用自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程形成的相關(guān)光子的高度相關(guān)特性，在其中一個(gè)相 關(guān)光子(如信號光子)上注入波長、角度和偏振方向相一致的待測輻射源，就可以在另一個(gè) 相關(guān)光子(如空閑光子)上產(chǎn)生受激放大的空閑光子，通過待測輻射源注入前后，空閑光子 的受激輻射通量與自發(fā)輻射通量的比率即可獲得與信號波段相匹配的單位模式光子數(shù)，即 容易推算待測輻射源的單色輻亮度值，這種新型定標(biāo)技術(shù)不需要建立高精度的初級標(biāo)準(zhǔn)以 及標(biāo)準(zhǔn)傳遞鏈，不需要對探測器進(jìn)行高精度定標(biāo)，只要在受激輻射測量和自發(fā)輻射測量過 程中探測器是線性即可，由于采用可見光探測器取代傳統(tǒng)的紅外探測器，因此探測器在常溫下即可工作，另外它不需要定標(biāo)幾何因子，減小了紅外定標(biāo)系統(tǒng)的體積、功耗等。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對一定范圍內(nèi)的激光光源和連續(xù)光源的單色輻亮度進(jìn)行定標(biāo)，從 目前的定標(biāo)結(jié)果來看，其定標(biāo)精度優(yōu)于5. 5%，滿足用戶遙感器在1…3 y m和3…5 y m波 段的定標(biāo)需求。本發(fā)明成功實(shí)現(xiàn)了對1064nm的激光光源的單色輻亮度定標(biāo)，并報(bào)道了優(yōu) 于5. 5%的定標(biāo)不確定度。本發(fā)明也成功實(shí)現(xiàn)了對中溫黑體輻射源(溫度為1250°C )、在 3340nm波段的單色輻亮度的絕對定標(biāo)，并報(bào)道了優(yōu)于2. 2%的定標(biāo)不確定度。


圖1為一種黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)光路示意圖。圖2為一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)光路示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示。一種黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)，包括有待定標(biāo)的黑體輻射源1，開有入光 口的暗箱2，黑體輻射源1的出射光光路上依次設(shè)置有快門3、濾光片4、反射面朝向暗箱1 入光口的二向色鏡5，黑體輻射源1的出射光依次經(jīng)過快門3、濾光片4并透射過二向色鏡 5后入射至暗箱2入光口 ；還包括有泵浦光源6，泵浦光源6采用532nm的固體鈦寶石激光 器，泵浦光源6的出射光光路前方設(shè)置有反射鏡7，反射鏡7的反射光路上設(shè)置有反射面朝 向二向色鏡5的毛玻璃片8，毛玻璃片8和二向色鏡5之間的光路上依次設(shè)置有衰減器9、 起偏器10、激光功率控制器11、半波片12，泵浦光源6出射光經(jīng)過反射鏡7、毛玻璃片8兩 次反射后，依次經(jīng)過衰減器9、起偏器10、激光功率控制器11、半波片12后，入射至二向色 鏡5的反射面，并被二向色鏡5反射，反射光與黑體輻射源透射過二向色鏡的透射光合為一 路入射至暗箱2入光口 ；暗箱2中設(shè)置有LiNb03晶體13，LiNb03晶體13受激面朝向暗箱 2入光口接收入射至暗箱2入光口的入射光，位于LiNb03晶體13受激光出射光路上設(shè)置有 兩個(gè)窄帶濾光片14、14-1、位于相鄰窄帶濾光片14、14-1之間的截止濾光片15，暗箱2中還 設(shè)置有光電計(jì)數(shù)型探測器16，以及接入光電計(jì)數(shù)型探測器16的光纖17，光電計(jì)數(shù)型探測器 16采用光子計(jì)數(shù)型雪崩二極管，光纖17的光接收端設(shè)置有耦合透鏡18，光電計(jì)數(shù)型探測器 16與暗箱2外部的計(jì)數(shù)器19電連接，計(jì)數(shù)器19為994計(jì)數(shù)器，LiNb03晶體13產(chǎn)生的受激 光依次經(jīng)過窄帶濾光片14、14-1、相鄰窄帶濾光片14、14-1之間的截止濾光片15后，入射至 耦合透鏡18進(jìn)入光纖17，通過光纖17傳送至光電計(jì)數(shù)型探測器16。選用532nm的激光光源作為泵浦源，經(jīng)衰減、起偏、功率穩(wěn)定后入射到LiNb03晶體 的前端面，黑體輻射源經(jīng)帶通濾光片后與泵浦光源共線入射到晶體的前端面，經(jīng)窄帶濾波、 截止濾波、窄帶濾波后耦合到光纖中，并最終用光子計(jì)數(shù)型雪崩二極管進(jìn)行探測，選用994 計(jì)數(shù)器累積光子計(jì)數(shù)器輸出的光電子脈沖。如圖2所示。一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)，包括有待定標(biāo)的激光光源20，開有入光口 的暗箱21，激光光源20出射光路上依次設(shè)置有衰減片22、激光功率控制器23、半波片24、 快門25、分束鏡26，分束鏡26反射面朝向暗箱21入光口，激光光源20的出射光依次經(jīng)過 衰減片22、激光功率控制器23、半波片24、快門25后入射至分束鏡26的反射面，被分束鏡 26反射至暗箱21入光口 ；還包括有泵浦光源27，泵浦光源27采用355nm的固體鈦寶石激 光器，分束鏡26位于泵浦光源27出射光路上，泵浦光源27和分束鏡26之間的泵浦光源26
7光路上依次設(shè)置有毛玻璃片28、半波片29，泵浦光源27的出射光依次透射過毛玻璃片28、 半波片29，再透射過分束鏡26后與激光光源20被分束鏡26反射的反射光合為一路入射至 暗箱21入光口 ；暗箱21中設(shè)置有BB0晶體30，BBP晶體30受激面朝向暗箱21入光口接收 入射至暗箱21入光口的入射光，位于BB0晶體30受激光出射光路上設(shè)置有截止濾光片31、 反射面朝向截止濾光片31的二向色鏡32，暗箱21中還設(shè)置有與暗箱21外部的計(jì)數(shù)器33 電連接的光電計(jì)數(shù)型探測器34，光電計(jì)數(shù)型探測器34采用光子計(jì)數(shù)型光電倍增管，計(jì)數(shù)器 33為994計(jì)數(shù)器。光電計(jì)數(shù)型探測器34位于二向色鏡32的反射光路上，二向色鏡32和光 電計(jì)數(shù)型探測器34之間依次設(shè)置有窄帶干涉濾光片35，BB0晶體30產(chǎn)生的受激光經(jīng)過截 止濾光片31后，入射至二向色鏡32并被二向色鏡32反射，反射光經(jīng)過窄帶干涉濾光片35 后被光電計(jì)數(shù)型探測器34接收。毛玻璃片28反射面一側(cè)設(shè)置有監(jiān)視探測器36，泵浦光源27的出射光一部分被毛 玻璃片28反射至監(jiān)視探測器36。暗箱21中位于二向色鏡32透射光路上設(shè)置有光吸收池 37，透射過二向色鏡32的透射光入射至光吸收池37。選用355nm的可調(diào)諧激光器作為泵浦光源，經(jīng)半波片后入射到晶體的前端面， 1064nm的激光光源經(jīng)衰減、激光功率控制后共線入射到BB0晶體的前端面，經(jīng)晶體的參量 轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生受激放大的532nm的可見參量下轉(zhuǎn)換光子，經(jīng)截止濾光片、二向色鏡以及窄帶 干涉濾光片濾波后入射到光子計(jì)數(shù)型光電倍增管上，選用994計(jì)數(shù)器累積光子計(jì)數(shù)器輸出 的光電子脈沖。
權(quán)利要求
一種輻亮度定標(biāo)方法，其特征在于采用固體鈦寶石激光器作為發(fā)射信號光的泵浦光源，采用非線性參量介質(zhì)作為對入射光放大并受激產(chǎn)生受激光的轉(zhuǎn)換介質(zhì)，采用光子計(jì)數(shù)型探測器接收轉(zhuǎn)換介質(zhì)的受激光，光子計(jì)數(shù)型探測器電連接有計(jì)數(shù)器；首先泵浦光源的信號光入射至非線性參量介質(zhì)，非線性參量介質(zhì)對信號光放大并產(chǎn)生受激光，光子計(jì)數(shù)型探測器接收受激光，計(jì)數(shù)器對入射至光子計(jì)數(shù)型探測器的受激光產(chǎn)生的光子進(jìn)行計(jì)數(shù)；然后引入待定標(biāo)光源，待定標(biāo)光源的出射光和信號光合為一路入射至轉(zhuǎn)換介質(zhì)，轉(zhuǎn)換介質(zhì)對待定標(biāo)光源的出射光和信號光放大并產(chǎn)生受激光，光子計(jì)數(shù)型探測器接收受激光，計(jì)數(shù)器對入射至光子計(jì)數(shù)型探測器的受激光產(chǎn)生的光子進(jìn)行計(jì)數(shù)；將引入待定標(biāo)光源時(shí)的光子數(shù)比上未引入待定標(biāo)光源時(shí)的光子數(shù)，得到的比值可作為待定標(biāo)光源的定標(biāo)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輻亮度定標(biāo)方法，其特征在于所述非線性參量介質(zhì)為 BB0晶體或LiNb03晶體；所述光子計(jì)數(shù)型探測器為光子計(jì)數(shù)型雪崩二極管或光子計(jì)數(shù)型光 電倍增管，所述計(jì)數(shù)器為994計(jì)數(shù)器。
3.—種黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于包括有待定標(biāo)的黑體輻射源，開有入光口 的暗箱，所述黑體輻射源的出射光光路上依次設(shè)置有快門、濾光片、反射面朝向暗箱入光口 的二向色鏡，所述黑體輻射源的出射光依次經(jīng)過快門、濾光片并透射過所述二向色鏡后入 射至暗箱入光口 ；還包括有泵浦光源，所述泵浦光源的出射光光路前方設(shè)置有反射鏡，反射 鏡的反射光路上設(shè)置有反射面朝向所述二向色鏡的毛玻璃片，毛玻璃片和二向色鏡之間的 光路上依次設(shè)置有衰減器、起偏器、激光功率控制器、半波片，泵浦光源出射光經(jīng)過反射鏡、 毛玻璃片兩次反射后，依次經(jīng)過所述衰減器、起偏器、激光功率控制器、半波片后，入射至所 述二向色鏡的反射面，并被二向色鏡反射，反射光與黑體輻射源透射過二向色鏡的透射光 合為一路入射至暗箱入光口 ；所述暗箱中設(shè)置有LiNb03晶體，所述LiNb03晶體受激面朝向 暗箱入光口接收入射至暗箱入光口的入射光，位于LiNb03晶體受激光出射光路上設(shè)置有多 個(gè)窄帶濾光片、位于相鄰窄帶濾光片之間的截止濾光片，暗箱中還設(shè)置有光電計(jì)數(shù)型探測 器，以及接入光電計(jì)數(shù)型探測器的光纖，所述光纖的光接收端設(shè)置有耦合透鏡，所述光電計(jì) 數(shù)型探測器與暗箱外部的計(jì)數(shù)器電連接，LiNb03晶體產(chǎn)生的受激光依次經(jīng)過所述窄帶濾光 片、相鄰窄帶濾光片之間的截止濾光片后，入射至耦合透鏡進(jìn)入光纖，通過光纖傳送至光電 計(jì)數(shù)型探測器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于所述泵浦光源采用 532nm的固體鈦寶石激光器，所述光電計(jì)數(shù)型探測器采用光子計(jì)數(shù)型雪崩二極管，所述計(jì)數(shù) 器為994計(jì)數(shù)器。
5.一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于包括有待定標(biāo)的激光光源，開有入光口的暗 箱，所述激光光源出射光路上依次設(shè)置有衰減片、激光功率控制器、半波片、快門、分束鏡， 所述分束鏡反射面朝向暗箱入光口，激光光源的出射光依次經(jīng)過衰減片、激光功率控制器、 半波片、快門后入射至分束鏡的反射面，被分束鏡反射至暗箱入光口 ；還包括有泵浦光源， 所述分束鏡位于泵浦光源出射光路上，泵浦光源和分束鏡之間的泵浦光源光路上依次設(shè)置 有毛玻璃片、半波片，泵浦光源的出射光依次透射過毛玻璃片、半波片，再透射過所述分束 鏡后與激光光源被分束鏡反射的反射光合為一路入射至暗箱入光口 ；所述暗箱中設(shè)置有 BB0晶體，所述BBP晶體受激面朝向暗箱入光口接收入射至暗箱入光口的入射光，位于BB0晶體受激光出射光路上設(shè)置有截止濾光片、反射面朝向截止濾光片的二向色鏡，暗箱中還 設(shè)置有與暗箱外部的計(jì)數(shù)器電連接的光電計(jì)數(shù)型探測器，所述光電計(jì)數(shù)型探測器位于二向 色鏡的反射光路上，二向色鏡和光電計(jì)數(shù)型探測器之間依次設(shè)置有窄帶干涉濾光片，BB0晶 體產(chǎn)生的受激光經(jīng)過所述截止濾光片后，入射至二向色鏡并被二向色鏡反射，反射光經(jīng)過 窄帶干涉濾光片后被光電計(jì)數(shù)型探測器接收。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于所述毛玻璃片反射面 一側(cè)設(shè)置有監(jiān)視探測器，泵浦光源的出射光一部分被毛玻璃片反射至監(jiān)視探測器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于所述暗箱中位于二向 色鏡透射光路上設(shè)置有光吸收池，透射過所述二向色鏡的透射光入射至光吸收池。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光光源定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于所述泵浦光源采用 355nm的固體鈦寶石激光器，所述光電計(jì)數(shù)型探測器采用光子計(jì)數(shù)型光電倍增管，所述計(jì)數(shù) 器為994計(jì)數(shù)器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種輻亮度定標(biāo)方法及激光光源、黑體輻射源定標(biāo)系統(tǒng)。利用新型的參量放大技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對激光光源和其他紅外光源在1∽5μm波段、輸入亮度范圍在(108-1017)W/(m3.sr)內(nèi)的光譜單色輻亮度的絕對連續(xù)定標(biāo)，報(bào)道了優(yōu)于5.5％的定標(biāo)不確定度。由于參量過程的高度相關(guān)特性，決定了新型定標(biāo)技術(shù)是一種“無標(biāo)準(zhǔn)傳遞”的定標(biāo)過程，另外新型定標(biāo)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)用可見探測器“探測”紅外光譜輻亮度。
文檔編號G01J5/54GK101979971SQ20101028068
公開日2011年2月23日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者盧云君, 張偉, 李健軍, 李凱, 薛香群, 鄭小兵 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所