[发明专利]一种THz光电探测器绝对光谱响应率校准装置及方法

权利要求书

1.一种THz光电探测器绝对光谱响应率校准装置，其特征在于，包括：CO₂泵浦气体THz激光器、汇聚透镜、衰减器、电替代辐射计、电控位移导轨系统、隔离罩、电测仪表和数据采集与控制系统；

所述CO₂泵浦气体THz激光器为THz源，在其出射口设置汇聚透镜；

所述衰减器设置在电替代辐射计前面，对THz波进行衰减；

所述电替代辐射计为主标准探测器，所述电控位移导轨系统移动被测探测器到主标准探测器的位置，使两探测器的入射孔位置等同；

所述隔离罩包裹电替代辐射计和被测探测器；

所述数据采集与控制系统控制电控位移导轨系统，并将电测仪表采集到的信号进行数据分析处理，输出被测探测器的绝对光谱响应曲线；

所述电替代辐射计包括辐射吸收元件、电热丝和温度敏感元件，电替代辐射计外面还加设有用隔热材料制作的热屏蔽罩；所述辐射吸收元件采用平面吸收层结构，且在吸收层表面设置一个顶端开有圆孔的半球状反射罩，所述吸收层与热电堆相连接，电压表检测热电堆输出的热电势；电源、开关和设置在所述吸收层接收面上的电热丝构成闭合回路。

2.如权利要求1所述的THz光电探测器绝对光谱响应率校准装置，其特征在于，所述汇聚透镜材料采用Tsurupica。

3.如权利要求1所述的THz光电探测器绝对光谱响应率校准装置，其特征在于，所述衰减器由多只硅片组成，调节硅片的数量对THz波进行定量衰减。

4.如权利要求1所述的THz光电探测器绝对光谱响应率校准装置，其特征在于，所述电替代辐射计吸收层的吸收材料为纳米颗粒与超材料复合结构。

5.一种THz光电探测器绝对光谱响应率校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(a)，从CO₂泵浦气体THz激光器发出的单色THz波束经透镜聚焦后入射到电替代辐射计中，由电替代辐射计测得入射THz波的绝对功率P；

步骤(b)，通过电控位移导轨系统将被测THz探测器切入光路，使被测THz探测器的入射孔位置与移动前电替代辐射计的入射孔位置等同并保证两个探测器的入射孔尺寸相同，用电测仪器测得被测THz探测器的输出电信号U；

步骤(c)，根据R＝U/P计算出被测THz探测器的绝对光谱响应率R。

6.如权利要求5所述的一种THz光电探测器绝对光谱响应率校准方法，其特征在于，调节所述CO₂泵浦气体THz激光器，使其输出不同频率的THz波，采用上述校准步骤实现一系列分离频率点上被测探测器的绝对光谱响应率校准。

7.如权利要求5所述的一种THz光电探测器绝对光谱响应率校准方法，其特征在于，由电替代辐射计测得入射THz波的绝对功率P的步骤具体包括：

被测THz波经辐射计窗口入射到辐射计吸收层上，被吸收层吸收后产生温升，从而使与其相连的热电堆产生一热电势输出，并通过电压表探测出其具体数值；

然后，切断辐射束，合上加热电路开关，通过电加热使热电堆产生相同的热电势输出；

测量加热丝两端的电压值和电流值，从而计算出电功率，然后经过光电不等效修正得到入射THz波的功率。