[发明专利]一种基于光通量倍增法的红外探测器非线性测量方法和测量装置

权利要求书

1.一种基于光通量倍增法的红外探测器非线性测量装置，其包括：

冷却杂散辐射屏蔽仓，在所述冷却杂散辐射屏蔽仓的仓体两侧设置有第一透光口和第二透光口；笼式光学元件固定结构，其位于所述冷却杂散辐射屏蔽仓中；标准黑体辐射源，所述标准黑体辐射源位于所述第一透光口的外侧；红外探测器，所述红外探测器位于所述第二透光口的外侧；红外光学系统，所述红外光学系统和所述光通量倍增光阑组位于所述笼式光学元件固定结构中；其特征在于：光通量倍增光阑组，所述光通量倍增光阑组设置于所述笼式光学元件固定结构中，该光通量倍增光阑组包括至少一个光阑；所述光通量倍增光阑组包括全开光阑、左侧半开光阑和右侧半开光阑，光阑表面涂有低反射特征黑漆；进一步包括挡板，所述挡板为表面全部涂黑且不透明的金属，通过光阑槽内嵌安装和固定。

2.如权利要求1所述的非线性测量装置，其特征在于：所述红外系统包括双离轴反射镜，所述双离轴反射镜包括第一离轴反射镜和第二离轴反射镜。

3.根据权利要求1所述的非线性测量装置，其特征在于：所述标准黑体辐射源为深腔结构，腔体材料为烧结碳化硅，工作温度区间200-1000℃。

4.一种采用如权利要求1-3任一项所述非线性测量装置的红外探测器非线性测量方法，其特征在于：

使用被测红外探测器测量标准黑体辐射源通过全开光阑的光通量；

使用被测红外探测器分别测量标准黑体辐射源通过两个半开光阑的光通量；

使用挡板对标准黑体辐射源进行遮挡，测量环境杂散辐射光通量；

通过测量得到的红外探测器输出信号得到该探测器的非线性。

5.根据权利要求4所述的非线性测量方法，其特征在于：

通过光通量倍增光阑组实现黑体辐射源在某已知入射辐射亮度下到达探测器的光通量倍增，通过笼式光学元件固定结构置于红外光学系统平行光路处；

将光通量倍增光阑组中的全开光阑置于红外光学系统平行光路处，测量黑体辐射源的辐射亮度；

将光通量倍增光阑组中的左侧半开光阑置于红外光学系统平行光路处，测量黑体辐射源的辐射亮度；

将光通量倍增光阑组中的右侧半开光阑置于红外光学系统平行光路处，测量黑体辐射源的辐射亮度；

将挡板置于红外系统平行光路处，测量环境背景杂散辐射亮度；

通过上述测量的辐射亮度系统，通过显示计算仪器得到该被测探测器的非线性。

6.根据权利要求4-5中任一项所述的非线性测量方法，其特征在于：红外探测器非线性还包括建立基于光通量倍增法的非线性计算函数和累积非线性计算函数；

其中，所述红外探测器非线性计算函数为：

其中，NL为红外探测器非线性，R为红外探测器响应度，φ为红外探测器接收的光通量，λ为测量波长，A、B、C分别对应不同的光阑；

其中，所述红外探测器累积非线性计算函数为：

其中，INL为红外探测器累积非线性，i为累积步数。

7.根据权利要求4-5中任一项所述的非线性测量方法，其特征在于：所述红外探测器非线性计算函数还包括建立红外探测器输出信号计算模型，

红外探测器输出信号计算模型为：

S(λ,T)＝R(λ,T)φ(λ,T)+S₀(λ,T)

其中，S为红外探测器输出信号，S₀为红外探测器对于杂散辐射的输出信号，T为标准黑体辐射源温度。

8.根据权利要求4-5中任一项所述的非线性测量方法，其特征在于：通过计算并显示的红外探测器非线性计算函数为：

其中，S_A、S_B、S_C和S₀分别为测量全开光阑、左侧半开光阑、右侧半开光阑以及挡板时的红外探测器输出信号。