窄脈沖半導(dǎo)體激光器功率測(cè)量及校準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、窄脈沖半導(dǎo)體激光器除具有半導(dǎo)體激光器的體積小、重量輕、效率高、性能可靠等特點(diǎn)外，最明顯的是工作脈沖寬度窄、峰值功率高，最為突出的應(yīng)用領(lǐng)域是激光引信和激光制導(dǎo)。因此需要一套能夠精確測(cè)量窄脈沖半導(dǎo)體激光器峰值功率的測(cè)試系統(tǒng)，并研究針對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的有效校準(zhǔn)方法，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
　　本文首先比較了常用峰值功率測(cè)試方法的優(yōu)劣，并根據(jù)窄脈沖半導(dǎo)體激光器自身的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了合適的測(cè)試方法，完成了所需關(guān)鍵設(shè)備——窄脈沖驅(qū)動(dòng)源、光電探測(cè)系統(tǒng)及示

2、波器的設(shè)計(jì)和選擇，組建了測(cè)試系統(tǒng)。
　　其次，根據(jù)測(cè)量電壓與激光脈沖功率的比例關(guān)系，提出了溯源至標(biāo)準(zhǔn)激光功率和能量這兩種方法來(lái)校準(zhǔn)此系統(tǒng)。并針對(duì)第二種方法的缺點(diǎn)——示波器軟盤存儲(chǔ)耗時(shí)長(zhǎng)，且數(shù)據(jù)容易丟失，采用計(jì)算機(jī)控制數(shù)據(jù)傳輸，在Agilent VEE環(huán)境下編程解決了這一問(wèn)題。還詳細(xì)介紹了采用VEE這一可視化軟件實(shí)現(xiàn)面積積分的程序設(shè)計(jì)。
　　最后，實(shí)驗(yàn)以波長(zhǎng)900nm，脈寬為200μs和200ns的寬、窄兩種脈沖半導(dǎo)體激光器為

3、例，采用不同的校準(zhǔn)方法，采集大量數(shù)據(jù)分別對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的校準(zhǔn)系數(shù)k進(jìn)行標(biāo)定，并得出兩種校準(zhǔn)方法的合成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度分別為4.70％和3.01%，滿足設(shè)定指標(biāo)的5%以內(nèi)。由此分析可得出：(1)A類不確定度主要是由數(shù)據(jù)的測(cè)量重復(fù)性引起的，不可避免，但對(duì)測(cè)試結(jié)果影響較小。(2)由各儀器引起的B類不確定度可使用更高精度的儀器來(lái)代替，從而減小不確定度。(3)其他B類不確定度則要靠設(shè)計(jì)更好的測(cè)試方法，在測(cè)量過(guò)程中避免人為的操作失誤等來(lái)降低不確定度。并