[发明专利]用于紧凑、轻量以及按需红外校准的碳纳米管黑体薄膜

说明书

公开了校准传感器的设备和方法。施加电压到第一碳纳米管层以获得第一碳纳米管层的第一温度。导热层被用来通过平滑第一温度的空间变化而提供与第一碳纳米管层的第一温度相关的基本上均匀的温度。第二碳纳米管层接收基本上均匀的温度并且发射第一黑体辐射光谱以校准传感器。所述设备可以被用来通过改变施加的电压而发射第二黑体辐射光谱。

背景技术

本公开涉及光学传感器的校准，并且特别地涉及用于为了校准目的而向光学传感器提供多重辐射谱的方法和设备。

在各种光学系统中，在光学传感器处从物体接收光信号，并且在光学传感器处获得光信号的测量结果以确定物体的特性。为了获得精确的测量结果，经常有必要使用一个或多个标准波长处的已知光子通量来校准光学传感器。一种用于提供标准波长处的光子通量的方法包括：将一个或多个黑体辐射器加热到所选温度；以及使用光学滤波器来选择波长。然而，使用黑体源来校准光学传感器提出了尺寸、重量和功率(SWaP)的挑战。首先，传统的黑体辐射器需要在使用于校准之前被加热比较长的时间，以便将黑体辐射器带到所选温度并且保持所选温度。传统的黑体源因此消耗了大量的功率。其次，传统的黑体源及其支持的光学结构通常体积大，并且使用它们中的一个或多个要求精确的光学机构，以将每个黑体发射光谱成像到经历校准的传感器上。第三，这样的黑体辐射器校准系统及其附随的光学机构通常笨重而麻烦。

发明内容

根据本公开的一个实施例，一种校准传感器的方法包括：向第一碳纳米管层施加第一电压以获得第一碳纳米管层的第一温度；使用导热层以提供与第一碳纳米管层的第一温度相关的基本上空间均匀的温度；在第二碳纳米管层处接收基本上均匀的温度；以及从第二碳纳米管层发射第一黑体辐射光谱以校准传感器。

根据本公开的另一个实施例，一种用于校准传感器的设备包括：第一碳纳米管层，配置成响应于施加的第一电压而以第一温度生成热；导热层，配置成显著减少在第一碳纳米管层处生成的热的空间温度变化；以及第二碳纳米管层，配置成对空间均匀的温度下的热作出反应，以发射第一黑体辐射光谱来校准传感器。

根据本公开的另一个实施例，一种校准传感器的方法包括：从加热到第一温度的薄膜结构中以选择的波长生成第一光子通量；使用生成的第一光子通量以选择的波长校准传感器；从加热到第二温度的薄膜结构中以选择的波长生成第二光子通量；以及使用第二光子通量以选择的波长校准传感器。

通过本公开的技术实现了附加的特征和优点。本公开的其他实施例和方面被详细地描述于此，并且被认为是请求保护的本公开的一部分。为了更好地理解本公开的优点和特征，请参考说明书和附图。

附图说明

被视为本公开的主题被特别地指出，并且在说明书的结论处的权利要求书中清楚地进行了声明。从结合附图的以下详细描述中，本公开的前述以及其他特征和优点是明显的，在附图中：

图1示出了根据示例实施例的用于检测光或光信号的示例光学系统；

图2示出了如图1所示的示例校准设备的详细视图；

图3示出了图2的示例薄膜结构的详细视图；

图4图示了当施加电流到本公开的示例碳纳米管薄膜时用于实现平衡温度的反应时间；以及

图5示出了一个表格，该表格图示了向图4的示例碳纳米管薄膜施加的电流和作为结果的碳纳米管薄膜的空间及时间平衡温度之间的关系。

具体实施方式