红外焦平面阵列串音测试技术研究

介绍了基于网络的红外焦平面阵列串音测试系统的设计,详细阐述了网络控制、精密位移、精确调焦、器件最佳工作点调整、系统噪声降低的原理和实现方法。

紫外焦平面阵列器件调制传递函数测试技术

针对紫外焦平面阵列器件调制传递函数的测试需求,基于刀口扫描法,搭建了一套调制传递函数测试系统。采用SW-Cassegrain同心反射系统方案实现刀口在探测器表面清晰成像,经测试,在0~100 lp/mm范围内可以达到衍射极限。利用该系统对紫外焦平面阵列器件进行了实际测试,测试过程中采用调制传递函数曲线下面积值最大的原则实现刀口像的自动调焦,采用三项费米函数的拟合模型对边缘扩散函数数据进行拟合,提高了拟合精度。实验结果表明在器件奈奎斯特频率处的调制传递函数值为0.601,接近器件的理论极限值,同时在奈奎斯特频率范围内,调制传递函数测量值的相对标准偏差最大为1.8%,获得了很好的测量重复性。不确定度分析结果表明,该装置对紫外焦平面阵列器件调制传递函数测试的测量不确定度为6.2%,能够很好地满足实际应用需求。

红外焦平面阵列数据采集系统校准方法

为解决红外焦平面阵列数据采集系统的校准问题,基于传统功能性检查方法,研制出了能够模拟红外焦平面阵列输出的模拟源.该模拟不仅能模拟2048×2048规模的红外焦平面阵列并输出性能稳定的量化图像数据,而且能提供数据采集系统正常工作所需的帧、行、像元及相关双采样同步触发信号.利用模拟源输出的量化图像数据对红外焦平面阵列数据采集系统的噪声、采集电压范围、采集准确度及线性度、最高采集速率等参量的校准方法进行了研究,实现了红外焦平面阵列数据采集系统的定性检查和定量校准,解决了其溯源问题,为红外焦平面阵列参数的量值准确统一奠定了基础.

一种红外焦平面阵列相对光谱响应自动测试系统

目前测试红外焦平面阵列相对光谱响应参数时,需要人工测量波段中每个波长点的光谱响应,针对测试过程繁琐和测试时间长的问题,在基于现有的不同开发平台开发的单色仪和数据采集系统的基础上,利用动态链接库技术,研制了一种红外焦平面阵列相对光谱响应自动测试系统,该系统测试过程简化,自动化程度提高。经过对比分析,自动测试与人工测试结果具有较好的一致性,自动测试比人工测试更加可靠。

紫外探测器光谱响应及噪声测量装置

介绍了紫外探测器相对光谱响应、绝对光谱响应、噪声测量装置,给出了测量结果,并进行了测量不确定度分析。

JME法测量光器件偏振模色散

琼斯矩阵特征值分析法(JME法)是测量光器件偏振模色散的一种重要方法。介绍了采用该方法测量偏振模色散的原理和试验装置,并给出偏振模色散人工传递标准的实验结果,该结果与理论值非常吻合。

用激光拉曼光谱研究乙醇对水分子氢键的影响

为研究少量乙醇分子对纯水中氢键作用的影响，测量了0~10%体积浓度区间乙醇-水溶液和纯水中羟基伸缩振动的激光拉曼光谱，并根据不同样品拉曼光谱间的差分光谱分析了低浓度溶液中乙醇分子的水合作用。研究结果表明：当向纯水中加入少量乙醇分子至4%体积浓度的过程中，水分子的四面体氢键网状结构得到扩大，同时乙醇分子疏水基团周围的水分子间氢键作用也得到加强；随着溶液中乙醇浓度的增加，乙醇分子间由于疏水水合作用逐渐聚集到了一起，造成溶液中疏水基团与水分子总的作用面积减少，溶液中的水分子氢键网状结构变得松散，最终一些水分子会脱离氢键网状结构并以大小不等的团簇存在于溶液中，而乙醇分子的亲水基团则与其周围的自由水分子通过氢键缔合在一起。

溯源至低温辐射计的硅陷阱探测器紫外波段绝对光谱响应度测量（英文）

介绍了溯源至低温辐射计的紫外绝对光谱响应度测量装置,对硅陷阱探测器在三个激光波长点进行了绝对光谱响应度校准实验.测量了硅陷阱探测器的空间均匀性和非线性系数,分析了影响测量准确度的各不确定度分量.实验表明:硅陷阱探测器在紫外波段266、325、379nm三个激光波长点处的绝对光谱响应度测量扩展不确定度分别为0.19%、0.14%、0.11%,可作为紫外波段光辐射功率基准保持和传递的标准探测器,用于提高紫外波段光谱辐射度的校准能力.

太赫兹波在砷化镓波导中的产生与传输

为提高太赫兹（THz）波的产生效率,研究了飞秒激光与GaAs晶体的相互作用。首先研究了块状GaAs晶体中泵浦光与THz波间的相位匹配,结果显示泵浦光的群折射率曲线与THz波的折射率曲线不存在交点,表明了块状晶体结构中相位失配问题的存在;然后设计了四种不同尺寸的波导结构,根据波导理论计算了波导结构在0.1-6 THz波段的折射率,并结合波导的吸收和色散参数分析了THz波在晶体中的最佳传输距离。研究结果表明,GaAs波导结构能够有效增大泵浦光与THz波的相位匹配程度,从而提高飞秒激光与晶体耦合过程中THz波的产生效率。研究为基于飞秒激光与GaAs晶体相互作用的高效THz产生技术提供了理论依据。

高精度偏振依赖损耗自动测试系统

光学器件的偏振依赖损耗（PDL）是发展光纤通信必须克服的关键技术之一。该文介绍了一种新型的高精度偏振依赖损耗自动测试系统，系统中采用耦合器和监测功率计，实现了单次接入即可完成偏振依赖损耗的测量，消除了系统光功率稳定性对测试结果的影响。在同一系统中，可实现多种方法测试偏振依赖损耗，采用偏振控制器的延迟补偿技术实现了全波段内的偏振依赖损耗高精度测试。系统工作波长范围为1200～1600nm，偏振依赖损耗测量范围0～5dB，测量不确定度高达0．005dB＋PDL×4％，可满足各种光学器件偏振依赖损耗测试需要。

光无源器件偏振依赖损耗的测试方法

介绍了光无源器件偏振依赖损耗的几种测试方法,并对它们的优缺点进行了比较。

单色面阵光源设计

提出并研究了一种"单色仪+积分球"为主体设计的单色、大面积、高均匀性辐射光源.该光源采用四套单色仪,在每台单色仪输出口进行会聚,通过大芯径光纤束将单色光从不同的方向(对称状)注入到积分球中.相比于传统采用一台单色仪,该光源提高了积分球的输出功率和积分球输出面的均匀性,并通过实验对积分球输出波长、输出功率及输出口均匀性进行了测量.结果表明:在积分球输出口面上,在输出波长范围400~1 000nm内,波长准确度可以达到2nm,输出功率最小可以达到0.2mW,输出面均匀性比传统设计也提高了0.6%.

耦合模式全光纤偏振模色散传递标准研制

偏振模色散（PMD）是发展高速光纤通信必须解决的关键技术之一,由于其具有很强的统计特性,很难对偏振模色散测试仪进行精确校准.波片堆作为理想的耦合模式偏振模色散传递标准已被许多著名校准机构采用,但由于其制作难度大、成本昂贵等特点,严重阻碍了其应用推广.介绍一种制作简单、成本低廉的全光纤耦合模式偏振模色散传递标准的制作方法,其稳定性为0.5％,与波片堆传递标准性能相当,优于普通光纤传递标准1～2个量级.

太赫兹计量技术研究进展

随着太赫兹(THz)科学技术的不断发展和应用水平的不断提高,科研、生产及应用领域都产生了对THz计量技术的迫切需求。论文梳理了美国国家标准与技术研究院、英国国家物理实验室、中国计量院等国内外主要计量机构及其它科研机构在THz参数计量技术方面的研究工作,从功率、频率、光谱参数以及脉冲参数等方面对THz计量技术的研究现状进行了综述,并对中国电子科技集团公司第四十一研究所在THz计量领域的研究工作进行了介绍。最后,对太赫兹计量技术的发展进行了展望。

单色仪波长校准方法研究

本文从理论上解决的红外探测器相对光谱响应(单色仪)的溯源,利用激光器代替光源,产生单色光。根据单缝衍射和多光束干涉的原理可知,当光垂直入射到光栅面上时,则透过各狭缝的光线因衍射向各个方向传播,经会聚镜会聚后多光束发生干涉,并在其焦平面上形成一系列对称排列的明条纹,这些明条纹的波长以单色光的倍数递增,这样我们通过旋转光栅,就可以在输出端得到需要的波长。这样也解决了多个光源的问题,只要信噪比足够大,选择合适的激光器代替光源,就可以解决单色仪整个波段的溯源性。

太赫兹光谱技术在四氢双环戊二烯检测中的应用

研究了太赫兹光谱技术在鉴别含能材料同分异构体中的应用。首先研制了适于特定工程应用的太赫兹时域光谱仪样机,并经过振动冲击、高低温试验验证了样机的环境适应性,表明该款样机完全可以在非实验室环境下稳定可靠地工作。利用一氧化碳标准气体验证了样机测量光谱的正确性,并同时实现了对样机测量频率的校准;利用校准后的光谱仪测量了四氢双环戊二烯的两种同分异构体endo-THDCPD和exo-THDCPD的太赫兹光谱,测量结果显示两种不同构型材料的太赫兹光谱存在显著差异,endo-THDCPD的太赫兹光谱在0.23 THz和1.70 THz处呈现出明显的特征吸收,exo-THDCPD的2个最明显的特征吸收峰则位于1.41 THz和1.74 THz。该结果表明:运用太赫兹光谱技术可有效区分这两种分子结构仅存在微弱差异的材料,对太赫兹光谱在含能材料研究领域的应用具有参考意义。

单色仪输出波长准确度校准技术研究

利用激光器产生单色光光源,解决了红外探测器相对光谱响应(单色仪)的溯源。根据单缝衍射和多光束干涉的原理,将光垂直入射到光栅面上,经会聚镜会聚其焦平面上形成一系列对称排列的明条纹,通过旋转光栅,在输出端得到以单色光波长倍数递增的、信噪比足够大的光源。这样,只要选择合适的激光器,就可解决单色仪整个波段的溯源性。

红外探测器噪声的测量

介绍了红外探测器噪声定义、测量方法、测量仪器等，着重分析了ＨＰ３５８９Ａ测量噪声的原理，并以实验验证了测量方法的可行性。

基于均匀光辐射法测量CCD器件量子效率

量子效率是电荷耦合器件（CCD）最主要的参数之一，针对目前CCD器件量子效率定标需求，提出了一种均匀光辐射法测量CCD器件量子效率方法，并对系统的不确定度进行了评定，得到系统的扩展不确定度为3.6%。同时选用CCD器件对系统扩展不确定度进行验证。实验结果表明，在300～1100 nm波长范围内，选用的三个波长点最大的重复性为0.42%，因此说明系统的不确定度分析是合理的。该系统完全可以满足目前CCD器件量子效率测量需求,对生产厂家及使用单位具有重要的使用意义。

一种新型大孔径积分球辐射均匀性定标方法

提出了基于参照探测器的积分球辐射均匀性定标方法并搭建了定标系统。对定标系统的定标精度进行了实验验证，结果表明：相对未考虑辐射漂移影响的情况，该系统对积分球辐射均匀性的绝对标定值提高了0.04%。对美国LabShpere公司USS2000型积分球的辐射均匀性分布曲线进行了标定，标定结果表明：在直径为20 cm的圆形扫描区域内，当探测器受光面与辐射孔径面间距D=0时，积分球辐射均匀性最好，达到99.8%；当D〉80 cm时，均匀性基本达到饱和，接近99%；在D介于二者之间时积分球的辐射均匀性较差，不适合作为标准源。