[其他]离散光脉冲通量测试装置

说明书

本实用新型属于光学领域的光度测试装置。

离散光脉冲能量测试装置由4π空间积分、光电转换和测试仪三部分组成。目前国际上没有发现有关离散光脉冲能量测试的报导。传统的测量方法是采用峰值带宽法，即利用记忆示波器记录光脉冲光强变化的波形图，然后取其峰值光强度Im乘以 1/3 Im时的△T，粗略估计光脉冲能量的近似值。这种方法不仅费时，且重复性和精度不好，不能进行快速和精确测量。

本实用新型的目的是提供一种简便、实用、精度较高的离散光脉冲通量测试仪器，为批量光脉冲源生产中的快速检测和计量部门建立离散光脉冲能量的测试计量提供了手段。该仪器可以对不可复现的离散光脉冲能量进行测量，也可以对非离散光脉冲源的能量进行测量。

图1为离散光脉冲能量测试装置的框图，A为4π空间积分，B为光电转换，C为测试仪。

图2为离散光脉冲能量测试仪的框图，其中包括电流／电压转换器1、时间积分器2、取样保持单元3、显示4、同步触发指令器5、光脉冲闪光时间测量6、除法运算器7和显示8这八个部分。

为了能对离散光脉冲能量进行精确测量，测试仪应满足以下条件：

（a）测量时间必须是光脉冲的闪光时间；

（b）取样保持应具有极高的跟踪速度和长的保持期；

（c）能精确测量离散光脉冲的闪光时间。

为此，仪器设置了同步触发指令器5，对光脉冲的起点和终点进行精确测量，以此来控制仪器的取样保持，同时给光脉冲闪光时间测量器6发出测量指令，这样就满足了条件（a），使得测量时间就是光脉冲的闪光时间。为达到条件（b），本实用新型采用了两级取样保持，且第二级取样保持的存储电容比第一级的存储电容大，小电容具有高的跟踪速度，而大电容具有长的保持期，这样既保证了跟踪精度，又保证了长的保持期。条件（c）是通过受控于触发指令器5的光脉冲闪光时间测量器6来实现的。

此外，在光脉冲闪光时间测量器6，除法运算器7和显示8之间设置了一个开关K₂，选择K₂的位置，就可以方便地获得光脉冲的闪光时间或能量值。在时间积分器中，通过开关K₁的作用，设置了八档积分时间供选择，使仪器具有大的测量范围。

图3是测试仪线路的一个实例。电流／电压转换器1由A₁、R_F1、R₉构成。时间积分器2由R_1～8、A₂、C₁构成，其中电阻R_1～8供选择积分时间用。取样保持单元3由两级取样保持器构成，A₃、BG_1～6、C₂组成第一级取样保持器，A₄、BG_7～12、C₃组成第二级取样保持器，其中C₂、C₃分别为第一、二级取样保持的存储电容。A_5～10、BG_13～17、C₄、C₅、C₆、R_10～20构成同步触发指令器5。显示（4）为五位数字电压表。光脉冲闪光时间测量器6由晶体振荡器、倍频及分频器、A输入电路、B输入电路、门控、闸门和计数器组成。除法运算器7完成逻辑除，以消除时间因子，得到光能量值。显示8为十位数字显示。

按上述方案制作的离散光脉冲通量测试装置，能对离散光脉冲或非离散光脉冲源的通量进行快速、精确的测量，且具有操作简单，测量范围宽的特点。