一种热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法
【专利摘要】本发明提供一种热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法，用辐射计标定激光器能量；将热电探测器放入温控箱内，在不同温度下测试不同波长激光器能量，构建T-λ响应输出表；将热电探测器测试值与辐射计的标定值对比分析，构建T-λ修正系数表；利用提出的修正系数计算方法获得修正系数表中未列出的T-λ对应的修正系数，然后与热电探测器测量值相乘，获得温度漂移和光谱响应补偿之后的能量。采用上述方案，可以实现热电探测器进行温度漂移补偿的同时，对光谱响应输出进行修正，综合考虑了温度漂移和光谱响应对热电探测器的测试影响，从而提高了热电探测器的测试精度。
【专利说明】一种热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿【技术领域】，尤其涉及的是一种 热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法。
【背景技术】
[0002] 热电探测器是基于热电效应响应光辐射的红外探测器，主要包括热电堆探测器和 热释电探测器，可用于温度和能量的测试。目前，热电探测器主要工作于近红外、中红外和 远红外波段，相对于光子探测器，热电探测器的光谱响应比较平坦，如图1所示。在实际应 用中，一般将热电探测器的光谱响应视为定值，未有对热电探测器不同波长的响应输出进 行修正，从而使热电探测器的响应输出具有误差。
[0003] 随着技术的发展，国内外已研制出工作于太赫兹波段的热电探测器，光谱响应如 图2所示。由于太赫兹材料的束缚，太赫兹热电探测器的光谱响应并不平坦。此时采用传 统的方法，将太赫兹热电探测器的光谱响应视为定值，进行温度或能量测试，不同波长的测 试结果会产生较大的误差，需要对不同波长的响应输出进行修正。然而，在现有技术中，未 发现可以对热电探测器不同波长响应输出进行修正的技术。
[0004] 另外，热电探测器的响应输出易受环境温度变化的影响，发生的温度漂移会导致 热电探测器的输出存在误差，需要进行温度漂移补偿。在现有技术中，一般将热电探测器 放入温控箱中，通过改变温控箱的温度，在不同温度条件下，测试多组热电探测器的响应输 出，并计算相应的温度漂移补偿系数，采用拟合算法，得到温度漂移补偿系数与温度之间的 关系曲线，从而实现热电探测器的温度漂移补偿。
[0005] 然而，现有技术未考虑热电探测器的光谱响应对温度漂移补偿系数的影响，无法 体现不同波长对应的温度漂移补偿系数，导致热电探测器的响应输出误差较大。另外，现有 技术采用拟合算法计算温度漂移补偿系数与温度之间的关系，计算复杂。
[0006] 因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种热电探测器的温度 漂移和光谱响应补偿方法。
[0008] 本发明的技术方案如下：
[0009] -种热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法，其中于，包括以下步骤：
[0010] 步骤1:将热电探测器放入温控箱内，控制热电探测器所处的环境温度T;
[0011] 步骤2 :采用辐射计标定不同波长激光器的输出能量；
[0012] 步骤3 :通过改变温控箱内的温度，在同一波长激光器输出能量相同时，测量热电 探测器在不同温度下的响应输出，与响应度相除，获得一组热电探测器的测试能量；
[0013] 步骤4 :改变激光器输出波长λ，重复步骤3,获得多组热电探测器的测试能量；
[0014] 步骤5:根据在不同的环境温度下，测量的不同波长激光器输出能量Ε(Τ，λ)，构 建τ-λ响应输出表；
[0015] 步骤6 :把热电探测器测量的激光器能量，与辐射计标定的激光器输出能量进行 对比分析，通过相除计算，获得相应的修正系数，并构建Τ-λ修正系数表；
[0016] 步骤7 :对于修正系数表中未列出的Τ-λ对应的修正系数，通过查表法确定周围 最邻近四点对应的修正系数P(Ti，AjhPCTi，A j+1)、P(Ti+1，人」）、？(!^+1，」+1)，以及与周围四 点的距离a、b、c、d，分别根据公式（1)、公式（2)、公式（3)、公式（4)计算距离a、b、c、d;
【权利要求】
1. 一种热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1:将热电探测器放入温控箱内，控制热电探测器所处的环境温度T; 步骤2 :采用辐射计标定不同波长激光器的输出能量； 步骤3 :通过改变温控箱内的温度，在同一波长激光器输出能量相同时，测量热电探测 器在不同温度下的响应输出，与响应度相除，获得一组热电探测器的测试能量； 步骤4 :改变激光器输出波长λ，重复步骤3,获得多组热电探测器的测试能量； 步骤5:根据在不同的环境温度下，测量的不同波长激光器输出能量Ε(Τ，λ)，构建 Τ-λ响应输出表； 步骤6 :把热电探测器测量的激光器能量，与辐射计标定的激光器输出能量进行对比 分析，通过相除计算，获得相应的修正系数，并构建Τ-λ修正系数表； 步骤7 :对于修正系数表中未列出的Τ-λ对应的修正系数，通过查表法确定周围最邻 近四点对应的修正系数Ρ(?\，λ^ΡΟ^，Xj+1)、P(Ti+1，λ^ΡΟ^，λ」 +1)，以及与周围四点 的距离a、b、c、d，分别根据公式（1)、公式（2)、公式（3)、公式（4)计算距离a、b、c、d; 公式（1) -.α^^Τ,-Τγ +{λ,-λ)2 公式（2) : 6 = ^(Τ-Τ)2 + (λ.Γ?-λ)2 公式⑶：C = Ατ,,-η2+ (乂，-幻2 公式（4) : d = ^(T+l-T)2 + (AJ+l-A)2 然后，根据公式（5)计算相应的修正系数： 公式⑶· p(r 乂）_ "彳（，.\) + d(7；..A,,,) + "./·)(「rA,,) + f Ρ(η+1，Α州）· a b + c -Υ- d 步骤8 :根据热电探测器所处的环境温度和激光器波长，通过步骤1?步骤7获得相应 的修正系数，与热电探测器测量的能量相乘，以获得温度漂移和光谱响应补偿之后的能量。
2. 如权利要求1所述的热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法，其特征在于，步 骤2和步骤6中所述辐射计是低温辐射计或电替代辐射计。
3. 如权利要求1所述的热电探测器的温度漂移和光谱响应补偿方法，其特征在于，所 述步骤3和步骤5中的不同环境温度下是指温度间隔相等的温度环境。
【文档编号】G01J5/20GK104280136SQ201410522060
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】张鹏, 韩顺利, 张志辉 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所