[发明专利]高动态、多点连续的光电探测器能量响应特性标定系统及方法

权利要求书

1.高动态、多点连续的光电探测器能量响应特性标定系统，其特征在于：包括激光器、分光片、功率计、BRDF测试样片、测试平台、转臂、待标定探测器和数据采集控制系统；所述BRDF测试样片承载于测试平台，转臂一端与测试平台铰接固定，转臂另一端固定所述待标定探测器，转臂的转动平面与测试平台的承载面平行；激光器出射的光经分光片分光后,一路反射后进入功率计,一路折射后经BRDF测试样片散射，待标定探测器收集经BRDF测试样片散射后的激光器能量；转臂能够带动待标定探测器以激光器在BRDF测试样片的入射点所在轴线为中心轴转动，使待标定探测器获得不同散射角度下的散射能量；所述数据采集控制系统同步采集功率计和待标定探测器获得的能量信号。

2.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于：激光器和待标定探测器分别位于测试平台及BRDF测试样片的两侧。

3.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于：该标定系统还包括主要由斩波器和锁相放大器组成的信号调制解调系统，用以减少背景光的影响、提高系统对微弱信号的提取能力。

4.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于：所述测试平台为转台；BRDF测试样片设置于转台的旋转中心，转台的旋转中心与转臂一端所述的中心轴同轴但相互独立。

5.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于：所述待标定探测器在转臂另一端的安装位置高于BRDF测试样片所在位置。

6.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于：在待标定探测器的前端还同轴固定设置有光学镜头，作为散射光收集的入口。

7.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于：所述测试平台的中心对应于激光器在BRDF测试样片的入射点。

8.一种采用权利要求1所述标定系统对光电探测器能量响应特性进行标定的方法，包括以下步骤：

1)将平面反射镜置于测试平台并调整位置，使得激光器在平面反射镜的入射点与转臂的转动中心重合；

2)根据BRDF测试样片的散射特性，确定平面反射镜与入射激光的角度；

3)转动转臂至平面反射镜反射后的激光出射方向，调整待标定探测器，使经平面反射镜反射后的激光正入射于待标定探测器；

4)将平面反射镜换成BRDF测试样片，将激光器能量设置为固定值W₀输出，开启功率计、数据采集控制系统、待标定探测器；转动转臂，得到不同散射角θ_s下、同步时刻t_s的待标定探测器响应值功率计的响应值采集后向散射的数据；计算待标定探测器响应值与功率计的响应值的比值

5)依次调整激光器能量为不同的固定值W₁、W₂、W₃、…，重复步骤4)，相应得到…；

6)若待标定探测器在线性区响应，则…将高度吻合，由…之间对应θ_s的不一致程度，得到待标定探测器的响应特性；

7)在待标定探测器响应的线性区内，同一激光器能量固定值W_i下，改变待标定探测器的增益，由对应θ_s的待标定探测器不同增益条件下的比值即得到增益系数。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述测试平台为转台；步骤1)具体按照以下方式实现：将激光器开启，使入射激光穿过转台中心；将平面反射镜置于转台，转动转台，调整平面反射镜，使入射激光在平面反射镜的入射点不随转台转动发生横向移动，即将平面反射镜固定于转台中心。