CH4光电探测器及其校正课程.ppt

* (6) 漫反射减光器 利用漫射表面对光束的漫反射，而获得对入射辐射的衰减。图4-105所示为利用朗伯漫射面P对入射光通量Φ1，衰减为出射光通量Φ2的过程。 图4-105 漫反射减光器 * 4. 精确连续变照度的方法 (1) 光轨法变照度的原理及特点 光轨法是计量部门作为光度传递的基本方法。利用点光源在接收面处产生照度的距离平方反比定律，通过改变距离达到改变接收面照度的目的。其装置原理如图4-106所示。 图4-106 光轨示意图 光源在接收面处形成的照度E为 4.7.2 漫射体及其在光电检测中的应用 * 1.漫射体及漫射光源 广义的讲，能够将入射光束转变为漫射输出的物体统称漫射体，但是为了计算及使用方便，希望漫射体的发光尽可能符合朗伯体的辐射规律。即在任何方向上发光亮度相等，由此可知它在空间某方向上的发光强度Iα为 式中， I0垂直于发光面方向上的发光强度，Iα某方向与发光面法线间的夹角。 实用中的漫射体主要有内腔式漫射体、透射式漫射体和反射式漫射体等三类。 * 图4-108是输出光可监控的漫射光源，主要由三部分组成：光源和减光系统构成的变光度系统；照度接收器等组成的光度监测系统；以及积分球。输出漫射光量的大小，由监测系统读出。 图4-108 可控输出光量的漫射光源 * 2. 漫射体在实现探测器均匀响应度方面的应用 (1) 积分球提供的均匀测量 如图4-110所示为一种利用积分球使探测器对入射辐射均匀测量的装置原理。探测器接收到的光通量φd与入射通量φi之比为 图4-9 积分球均匀测光器 * (1) 积分球提供的均匀测量 图4-111所示为利用激光测定介质材料透射比的装置。 图4-111 介质透射比检测装置 * 4.7.3 光谱校正及应用 1. 光谱校正的主要应用 (1) 光源发光光谱的校正 这里主要是指热光源，其光谱分布与黑体类似，呈不对称的钟形分布，短波截止较快，长波延伸较长。作为发光光谱校正的一个例子是高色温光源的获得。一般白炽灯的色温约在2200—3000K之间，当要求色温在3000K或4000K以上时，要求灯丝温度很高，一般难以实现。通过附加校正滤光片，可满足这一要求，如图4-119所示。 图4-119 发光光谱的校正 * 作为发光光谱校正的另一个例子是使光谱均匀化。用白炽灯作为光学过程光谱特性测量的光源时，各波长发出的通量相差很大，这就要求光电探测器、电子线路和显示器等都有很宽的线性工作范围，有时很难做到。为解决这一矛盾、可采用如图4-120所示的光谱校正方法。 图4-120 光谱校平 * (2) 光电器件视见函数的校正 在用光电器件代替人眼进行光度测量时，由于探侧器光谱特性与人眼视见函数之间的差异，与待测光源间将有不同的光谱匹配系数，将造成光度测量的误差。为此，必须将所用探测器经光谱校正，获得尽可能与视见函数一致的光谱待性，如图4-121所示。 图4-121 视见函数的校正 * 3. 光谱校正技术 (1) 均匀滤光片法 适当滤光片的组合，它是由多片光谱透射比函数为τi(λ)的有色玻璃或明胶滤光片串联堆积而成，其组合光谱透射比τc(λ)为 (2) 镶嵌滤光片法 在利用滤光片作光谱校正时，其排列既可按图4-125(a)所示的形式，也可按图中(b)的形式。 图4-124 光谱校正滤光片的排列 * 用紫通和红通两块滤光片按图4-126(b)所示排列，可得到如图4-126(a)中粗实线光谱校正的效果。使用时可改变两滤光片的位置，使输出光谱曲线发生变化。左移则长波增多，短波减少；反之亦然。如在两滤光片间留一缝，则光谱曲线中间增高。 图4-126 光谱校正实例 * (3) 光谱的模板法校正 该方法的基本原理如图4-127所示: 图4-127 光谱模板校正法 * * * * * * 3.光敏电阻使用中的有关计算及偏置电路 (1)比探测率D*在使用中的转化 设探测器与特定黑体间光谱匹配系数为 ，而探测器与目标间光谱匹配系数为 ，那么，比探测率D*应修正为 ，即 通常探测器的频率特性曲线如图4-34所示 图4-34 PbS探测器的频率特性曲线 * (2) 减小噪声提高信噪比的措施 利用信号调制及选频技术可抑制噪声的引入。光电导探测器的噪声谱如图4-35所示,而一般放大器的噪声谱如图4-36所示。 图4-35 光敏电阻的噪