基于參量下轉換的中波紅外輻亮度定標技術研究.pdf

1、在紅外輻射度學和輻射定標研究過程中，對紅外輻射源輻亮度的定標是其中的一項基本內容。本文研究了一種新型的基于參量下轉換實現(xiàn)紅外輻射源輻亮度的絕對定標方法，它與傳統(tǒng)定標方法的不同在于它不依賴外加的初級標準源和標準傳遞鏈?；趨⒘肯罗D換的定標方法是通過測量單位模式光子數(shù)來實現(xiàn)對輻亮度的計算，因為測量過程中不需要測量立體角和面積因子，所以可以減少測量中的不確定度，理論上基于參量下轉換的定標方法具有更高的精度。
　　在對參量下轉換效應在計量

2、領域的應用和進展調研的基礎上，建立了中波紅外輻亮度定標系統(tǒng)。本實驗中的選擇的泵浦光波長為532nm，它是由二極管激光器出射的具有高功率的激光。泵浦光源與非線性介質PPLN晶體發(fā)生非線性作用后，產生可見～紅外（631nm和3390nm）的相關光子對。根據(jù)非線性晶體的特性，選擇準相位共線相位匹配方式，利用短波帶通濾光片、二向色鏡以及單色儀實現(xiàn)對相關光子對中信號光子的選取及探測、殘余泵浦光消除及背景噪聲的衰減。實驗中分別測量的是自發(fā)參量下轉換

3、和受激參量下轉換過程輸出的信號光光子數(shù)，通過計算受激/自發(fā)的信號光子計數(shù)的比值R，實現(xiàn)對待測輻射源（OPO出射的3390nm）輻亮度的絕對定標。實驗中到達晶體前端的泵浦光功率和待測中波紅外輻射源的功率分別為17mW和1.48mW，實驗結果與利用傳統(tǒng)方法計算的結果都在同一量級內，且兩種方法的相對標準偏差為4.22％。根據(jù)分析主要測量不確定性的來源，得出了OPO激光器在3390nm波段輻亮度的合成標準不確定度優(yōu)于1.18％的定標結果。隨后，