激光参数测量中光导型探测器的光热效应修正方法

摘要

本发明提出了一种光导型探测器在激光参数测量应用中的光热效应修正方法，包括以激光辐照结束后瞬间的热残留信号作为激光辐照结束时刻的基线温漂；取激光作用过程中的基线漂移量与热残留信号之比等于分析时刻之前探测器输出信号之和与辐照全过程输出信号总和的比值。本发明的方法能有效减轻辐照所致光导型探测器光敏元温升给激光参数测量结果所带来影响，可在基于光导型HgCdTe、InSb等红外探测器的激光参数测量中发挥重要作用。基于本发明的方法，激光参数测量系统可使用单一传感芯片探测器，降低了测量系统的成本、功耗和重量，并可解决利用温度传感器进行光敏元工作温度监测所产生的监测温度与光敏元实际工作温度不一致的问题。

主权项

激光参数测量中光导型探测器的光热效应修正方法，其特征在于，包括以下步骤：[1]测量光导型探测器暗电阻和响应率随温度的变化数据，进行曲线拟合分别得到暗电阻和响应率随温度变化的函数R_D(T)和R_V(T)；[2]对激光作用前后及激光辐照过程中的探测器输出信号在时间域进行离散采样，第n次采样所得的探测器输出信号为V(n)，其中辐照持续期间的采样点序号为1～N，N为正整数，辐照结束后第一个采样点序号为N+1，辐照开始前一个采样点序号为0；[3]辐照结束后第一个采样信号V(N+1)减去辐照前的信号V(0)得到出光结束后的热残留信号V_res；[4]分别计算不同采样时刻的基线漂移信号，其中第n次采样时的基线漂移量为$V_{res,n}=V_{res}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}[V\left(i\right)-V\left(0\right)]/\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}[V\left(i\right)-V\left(0\right)],$其中0<n<N+1；[5]分别计算不同采样时刻光敏元的工作温度，其中第n次采样时刻的工作温度计算步骤为：[5.1]由公式R_D,n(T_n)＝[V(0)+V_res,n]/I_B，计算得到第n次采样时刻的探测器暗电阻R_D,n(T_n)，式中I_B为检测电路加载在探测器上的偏置电流；[5.2]根据步骤[1]中暗电阻随温度变化函数R_D(T)和[5.1]中的R_D,n(T_n)，反演求解得到该采样时刻的探测器工作温度T_n；[6]分别计算不同采样时刻的电压响应率，其中第n次采样时刻的电压响应率R_V(T_n)的计算步骤为：将探测器工作温度T_n代入步骤[1]中响应率随温度变化函数R_V(T)中计算而得；[7]分别计算不同时刻的待测激光功率，其中第n次采样时刻的激光功率为P_n＝[V(n)‑V_res,n]/R_V(T_n)。