光電探測器或者積分球/探測器系統(tǒng)“校準問題”

對光電探測器或者積分球/探測器系統(tǒng)（如2520INT型積分球）進行校準意味著：對于在具體波長給定的光輸入功率，確定探測器系統(tǒng)預期產(chǎn)生的光電流。這稱作探測器系統(tǒng)的響應度，并由TA/W(安培/瓦)單位來表示。遺憾的是，光電二極管的響應度隨著波長而變化，因此，這個校準必須在感興趣范圍內(nèi)接近的波長間隔進行。圖1是2520INT型積分球典型的響應度或校準曲線。校準是針對整個積分球/探測器系統(tǒng)進行的，因此，積分球的衰減效應要考慮在內(nèi)。

圖1 2520INT積分球典型響應度值

通常，校準是在較寬的波長范圍內(nèi)進行的，因此，傳統(tǒng)光源是采用鹵素燈的單色光鏡，其光譜包括從可見光到紅外的波長。單色光鏡的衍射光柵起到濾波器的作用，只允許某個波長頻段的光通過輸出狹縫。對于響應度校準目的，這個帶通設置為大約5nm。校準是在測試條件下根據(jù)美國標準與技術研究院（NIST）可追蹤參考探測器對探測器進行比較。目前，校準實驗室和NIST只提供連續(xù)波模式下的響應度校準。NIST現(xiàn)在不提供采用脈沖源的探測器響應度校準服務。

當使用連續(xù)波校準探測器對脈沖源進行絕對功率測量時，重要的是，要清楚針對連續(xù)波和脈沖輸入信號的探測器響應度可能有所不同，特別是在短脈寬時。光電流脈沖受到來自激光器的光脈沖以及探測器系統(tǒng)對該脈沖響應度的影響。圖2給出相同激光器針對兩個具有相似上升時間的不同類型探測器而輸出的脈沖形狀。

圖2 在使用相同激光器和驅(qū)動電流情況下，具有相同工作區(qū)的兩個不同探測器的脈沖形狀比較(脈寬10µs)。注意，光電流振幅差異主要是因為探測器-激光器位置。為了便于比較響應時間，其Y軸刻度是相同的。

圖3給出兩個不同激光器針對相同探測器系統(tǒng)和同樣設置而輸出的不同脈沖形狀。光電流脈沖形狀不僅取決于探測器系統(tǒng)的響應，而且取決于激光器輸出的脈沖 形狀，這反過來又取決于源電流脈沖以及激光器響應時間。

圖3 具有相同探測器系統(tǒng)的兩個不同激光器的光電流脈沖形狀(脈寬10µs)。