[发明专利]便携式象限探测器脉冲响应率参数校准装置

权利要求书

1.一种便携式象限探测器脉冲响应率参数校准装置，其特征在于，包括光路切换模块(1)，高速光电探测模块(2)、高速信号调理模块(3)、窄脉冲峰值检测模块(4)、精密AD转换模块(5)、探测器安装适配模块(6)、信号选通调理模块(7)、精密峰值检测模块(8)、高速AD转换模块(9)、综合控制模块(10)、人机交互模块(11)、工作电源模块(12)；所述高速光电探测模块(2)顺次连接高速信号调理模块(3)、窄脉冲峰值检测模块(4)、精密AD转换模块(5)、综合控制模块(10)，所述探测器安装适配模块(6)与信号选通调理模块(7)连接，并与被校准象限探测器引脚通过接插件紧密连接；信号选通调理模块(7)顺次连接精密峰值检测模块(8)、高速AD转换模块(9)、综合控制模块(10)；所述综合控制模块(10)上连接人机交互模块(11)、光路切换模块(1)以及工作 电源模块(12)；通过激励激光峰值功率和被校准象限探测器响应信号峰值电压测量，实现被校准象限探测器脉冲响应率参数校准；

当光路切换模块(1)控制激励脉冲激光信号入射至高速光电探测模块(2) ，高速光电探测器响应率为R，输出响应电压信号V_ref，输入高速信号调理模块(3) ；高速信号调理模块(3)根据响应信号V_ref的幅值动态调整放大倍率β，对信号进行放大和滤波，输出幅值范围为200mV～2V的电压信号V_{ref_Amp}，输入窄脉冲峰值检测模块(4)；窄脉冲峰值检测模块(4)对输入信号的峰值电压进行检测后，输出幅值与V_{ref_Amp}峰值一致的准连续信号，输入精密AD转换模块(5)；精密AD转换模块(5)对输入的电压信号进行16bits高精度模数转换，测得其幅值V_pkk，并输入综合控制模块(10)；综合控制模块(10)根据精密AD转换模块(5)输入的数据结合高速光电探测器响应率R以及高速信号调理模块放大倍率β，计算激励脉冲激光峰值功率P_pk＝V_pkk/(β×R)，其测量不确定度通过送检至相关校准机构进行标定，其值为u1＝2.5％；

当光路切换模块(1)控制激励脉冲激光信号入射至被校准象限探测器第i象限，信号选通调理模块(7)选通第i象限对应信道，并将被校准象限探测器第i象限响应信号进行调理放大，放大倍率为Amp，输出相应信号V_i，输入至精密峰值检测模块(8)中，精密峰值检测模块(8)对输入信号的峰值电压进行检测并对峰值电压进行保持，输出响应信号幅值为与V_i峰值相等的准阶跃信号，输入至高速AD转换模块(9)；高速AD转换模块(9)对输入的电压信号进行14bits高速模数转换，测得被校准象限探测器第i象限响应信号峰值V_{pk_k_i}，其测量不确定度采用A类评定法进行评定，其值为u2＝1.5％，将测量结果输入综合控制模块(10)。

2.如权利要求1所述的便携式象限探测器脉冲响应率参数校准装置，其特征在于，所述光路切换模块(1)连接综合控制模块(10)，控制激励光信号以10Hz的切换频率交替入射至高速光电探测模块(2)和被校准象限探测器，实现激励光峰值功率准实时监测。

3.如权利要求2所述的便携式象限探测器脉冲响应率参数校准装置，其特征在于，所述高速光电探测模块(2)顺次连接高速信号调理模块(3)、窄脉冲峰值检测模块(4)、精密AD转换模块(5)、综合控制模块(10)，测量脉冲宽度大于10ns、峰值功率范围2μW～200μW的脉冲激励光源峰值功率。

4.如权利要求3所述的便携式象限探测器脉冲响应率参数校准装置，其特征在于，所述探测器安装适配模块(6)顺次连接信号选通调理模块(7)、精密峰值检测模块(8)、高速AD转换模块(9)、综合控制模块(10)，实现对上升时间大于50ns、幅值范围为20mV～2V的象限探测器响应信号电压或电流峰值的测量。

5.如权利要求4所述的便携式象限探测器脉冲响应率参数校准装置，其特征在于，所述光路切换模块(1)包括：聚焦透镜组、平面反射镜、旋转螺线管以及驱动电路，其中，聚焦透镜组焦距为35mm，平面反射镜面积为Φ12.7mm。