高精度光电探测器线性测量系统及实验结果

"这篇论文是关于高精度光电探测器线性测量的研究，主要涉及光学测量技术，特别是陷阱式光电探测器的非线性性能评估。文章介绍了采用光束叠加法建立的线性测量系统，该系统基于944nm激光器进行光源照射，对Si陷阱探测器和InGaAs陷阱探测器进行了实验测量。实验结果显示，在0.1至200微瓦的光功率范围内，Si探测器的非线性因子平均值小于0.009%，不确定度小于3.18%，而InGaAs探测器的非线性因子平均值小于0.6%，不确定度小于6.87%。这些结果证实了该测量系统适用于高精度光电探测器的线性特性分析。" 在光学测量领域，光电探测器的线性性能是其关键指标之一，直接影响到信号检测的准确性和可靠性。本文提出的高精度线性测量系统，采用光束叠加法，这是一种通过将多个相同功率的光束叠加，从而测试探测器响应是否保持线性的方法。这种方法对于理解探测器在不同功率输入下的行为至关重要，特别是在需要精确测量微弱或强光信号的场合。 陷阱式光电探测器是一种常见的光电转换设备，通常由半导体材料制成，如Si或InGaAs。它们能够捕获并转化为电信号入射的光子。非线性因子是衡量探测器性能的重要参数，它描述了探测器输出信号与其接收光功率不成比例的程度。非线性因子越小，意味着探测器的线性性能越好，其在各种应用中的表现就越稳定。 实验数据表明，所设计的测量系统对于Si陷阱探测器具有极高的线性度，非线性因子低于0.009%，这意味着即使在较大功率范围内，Si探测器的响应也非常接近线性。对于InGaAs探测器，虽然其非线性因子略高于Si，但仍然保持在一个较低的水平，确保了在一定范围内的高精度测量。 不确定度是评估测量结果可靠性的标准，文中提到的联合不确定度包含了测量过程中所有可能来源的不确定性。Si探测器的联合不确定度小于3.18%，InGaAs探测器的联合不确定度小于6.87%，这些数值表明，尽管存在一定的误差范围，但总体上测量结果非常可靠。 这项研究提供了一种有效的高精度光电探测器线性测量技术，对于优化和校准光电探测器，特别是在遥感、光学通信、光谱分析等领域的应用，有着重要的参考价值。