宽波段太赫兹源辐射功率校准装置及校准方法

摘要

本发明提出了一种宽波段太赫兹源辐射功率校准装置及校准方法，可以测试的太赫兹源为光束发散角大于1.732°、光谱范围为(30～3000)μm的太赫兹源。本发明采用标准太赫兹源和待测太赫兹源的辐射参数比对的测量方法，标准太赫兹源或待测太赫兹源的辐射经过太赫兹透射窗口进入低温真空背景通道后，与液氮制冷黑体的背景辐射交替被斩光片调制成周期性变化的太赫兹辐射信号，被卡塞格林系统会聚，经过太赫兹光谱滤光片入射到太赫兹探测器上，转换为周期性变化的电压信号，经过锁相放大器处理得到稳定的测量电压信号；根据由弱标准辐射源或强标准辐射源测量得到的辐射功率修正系数计算得到待测光源的辐射功率，同时还可计算得到待测源的辐射亮度。

主权项

一种宽波段太赫兹源辐射功率校准装置，其特征在于：包括光源系统、光学系统、探测系统和数据处理模块；所述光源系统包括标准太赫兹辐射源、低温辐射黑体、标定黑体、待测太赫兹源；所述光学系统包括可旋转升降的平面反射镜、用于将太赫兹辐射调制成周期性变化方波的斩光片、卡塞格林系统、太赫兹窄带光谱滤光片转轮、真空低背景通道；所述探测系统包括参考太赫兹探测器、锁相放大器；旋转升降的平面反射镜、用于将太赫兹辐射调制成周期性变化方波的斩光片、卡塞格林系统、太赫兹窄带光谱滤光片转轮、参考太赫兹探测器处于真空低背景通道中；平面反射镜处于光源系统与卡塞格林系统之间的光路中，能够根据需要控制标准太赫兹辐射源或待测太赫兹源或标定黑体进入光路；标准太赫兹辐射源、低温辐射黑体、标定黑体、待测太赫兹源均位于卡塞格林系统的物平面上；斩光片处于光源系统与卡塞格林系统之间的光路中，斩光片按照设定频率旋转，将标准太赫兹源辐射信号、待测太赫兹源辐射信号、标定黑体辐射信号中的某一辐射信号与低温辐射黑体辐射参考信号交替引入光路；卡塞格林系统将汇聚的光斑透过太赫兹窄带光谱滤光片转轮后进入参考太赫兹探测器，参考太赫兹探测器的输出信号经锁相放大器输入给数据处理模块；标定黑体包括镓熔点黑体和铟凝固点黑体，镓熔点黑体辐射信号和铟凝固点黑体辐射信号能够受控单独进入光路；标准太赫兹辐射源分为用于提供弱太赫兹辐射的太赫兹变温黑体和用于提供强太赫兹辐射的太赫兹肖特基放大倍频源；参考太赫兹探测器分为Bolometer探测器和Thomas热探测器；当标准太赫兹源采用太赫兹变温黑体时，参考太赫兹探测器采用Bolometer探测器，标准太赫兹源采用太赫兹肖特基放大倍频源时，参考太赫兹探测器采用Thomas热探测器；光学系统中还包括Bolometer光锥耦合系统，Bolometer光锥耦合系统包括球面反射镜、抛物面反射镜，Bolometer光锥耦合系统将接收的卡塞格林系统会聚的光斑，变为平行光入射到Bolometer探测器内部的光锥前端面上；Bolometer光锥耦合系统处于真空低背景通道中。