[发明专利]多波长激光功率检定仪及其检定方法

权利要求书

1.一种多波长激光功率检定仪，其特征在于，包括传感器、仪器主机和光路锁定装置；

所述光路锁定装置固定于待测激光源与传感器之间，所述传感器将待测激光源发射的激光功率信号转换为电信号，并传送至仪器主机；

所述仪器主机，由前置放大电路单元、V－F转换电路和数据处理单元组成；所述前置放大电路单元接收传感器输出的电信号，进行滤波、放大，将信号输出至所述V－F转换电路；所述V－F转换电路产生的规则脉冲信号输出至数据处理单元；

所述数据处理单元，由模拟信号处理电路和主控CPU组成；

其中，所述模拟信号处理电路，由程控放大单元、脉冲信号峰值保持电路、调理电路和比较器构成；所述V－F转换电路产生的脉冲信号传送到程控放大单元，并通过CPU控制可程控改变增益实现不同量程的转换；所述程控放大单元输出信号依次传送至脉冲信号峰值保持电路和调理电路，经过处理的信号最后通过比较器输出至CPU中。

2.根据权利要求1所述的一种多波长激光功率检定仪，其特征在于，所述传感器为插入式热电偶。

3.根据权利要求1所述的一种多波长激光功率检定仪，其特征在于，所述光路锁定装置包括钢性底座、模拟光束发射器和三棱镜，所述钢性底座上设置有定距滑动模块，所述模拟光束发射器、三棱镜和传感器固定在同一滑动模块上；所述三棱镜的两个直角边分别垂直于模拟光束发射器和激光源发射的光束。

4.根据权利要求1所述的一种多波长激光功率检定仪，其特征在于，所述程控放大单元由程控放大器和其级联的一级放大电路组成；所述程控放大器的参考端接入自动调零电路，通过CPU采集参考端信号实现电路零点的自动调整。

5.根据权利要求1所述的一种多波长激光功率检定仪，其特征在于，所述V－F转换电路由LM331集成电路构成。

6.根据权利要求1所述的一种多波长激光功率检定仪，其特征在于，所述V－F转换电路的输出频率F_out由以下公式得出：

Fout=Vin2.09V·RSRi·1RtCt]]>

式中，F_out为V－F转换电路的输出脉冲信号的频率；V_in为V－F转换电路的输入模拟电压；R_s为LM331芯片的REF引脚与地之间的滑动变阻器的短路电阻值；R_i为LM331芯片的REF引脚与地之间的滑动变阻器的总电阻值；R_t为LM331芯片的R/C引脚与外接+12V电源之间的电阻；C_t为LM331芯片的R/C引脚与地之间的电容。

7.根据权利要求1所述的一种多波长激光功率检定仪，其特征在于，所述主控CPU还分别与图形点阵LCD和导电橡胶键盘阵列相连。

8.根据权利要求1-7所述的一种多波长激光功率检定仪的检定方法，其特征在于，包括

(1)稳定性测试:使用连续激光器持续照射5s，以被测功率计和监视功率计比值的标准偏差来衡量仪器的稳定性；

(2)温度对灵敏度的影响：保持激光的入射角度不变，改变实验环境温度，使温度从0℃到40℃变化，以被测功率计和监视功率计的比值来衡量温度对灵敏度的影响，以其中绝对值最大者为最终结果；

(3)入射角对灵敏度的影响：保持实验环境温度，改变激光入射角度，使入射光束在不超过5°的范围内变化，以被测功率计和监视功率计的比值来衡量入射角对灵敏度的影响，以其中绝对值最大者为最终结果；

(4)零漂测试：观察仪器预热10分钟以后的1小时内的相对零漂；

(5)面响应非均匀性测试：选择激光功率检定仪接受面的中心及相互垂直的两个方向上等间距的四个点进行测量；

其中，面响应非均匀性的计算公式为：

δs=±|Rmax-RminRmax+Rmin|]]>

式中，R_max为测量点中灵敏度的最大值，R_min为测量点中灵敏度的最小值；

激光功率检定仪灵敏度的计算公式为：

R=ΔyΔx]]>

式中，Δx是光辐射的输入增量，Δy是激光功率检定仪的输出(电流或电压)增量；

(6)重复性试验：观察同条件重复测量结果的一致性。