中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所, 北京 100029
建立了一套基于光压原理的高功率激光测量装置,其功率测量不确定度优于2%(置信因子k=2)。在0.6~15 kW功率范围内将光压方法与量热方法进行了比较,得到的最大相对偏差小于1%。该装置的功率测量上限仅受限于激光反射镜的损伤阈值,因此其功率测量上限可达100 kW甚至更高,同时还具有响应速度快、测量准确度高、可在线测量等优点。
测量 高功率激光 光压 在线测量 测量不确定度
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Abstract
Division of Optics, National Institute of Metrology, Beijing 100029, China
An absolute cryogenic radiometer (ACR) with a detachable optical window was designed and built for high accuracy optical radiant power measurement and photodetector spectral responsivity calibration. The ACR receiver is an electroplated pure copper cavity with a 50-μm-thick wall and inner surface coated with a specular black polymer material mixed with highly dispersible carbon nanotubes. The absorptivity of the cavity receivers was evaluated to be ≥0.9999 in the 250 nm–16 μm wavelength range and ≥0.99995 in 500 nm–16 μm. The cavity receiver works at the temperature of ～5.2 K with nanowatt-level noise-equivalent power. The relative standard uncertainty is 0.041% for the measurement of ～100 μW optical radiant power (250 nm–16 μm) and 0.015% for ～1 mW (500 nm–16 μm).
120.3930 Metrological instrumentation 120.3940 Metrology 120.5630 Radiometry Chinese Optics Letters
2019, 17(9): 091201
中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所， 北京 100029
太赫兹技术的重要应用急需准确的太赫兹辐射功率计量作为支撑和保障，国际计量局组织开展了国际首次太赫兹辐射功率测量比对。为实现太赫兹辐射功率准确测量，保障我国太赫兹功率计量取得国际等效互认，报导了全吸收型太赫兹辐射功率计，对太赫兹辐射功率计的计量性能和测量不确定度进行详细分析和实验测试。利用一种具有镜反射的太赫兹辐射计，对全吸收型太赫兹辐射计的计量性能进行实验验证，保障了太赫兹辐射功率计响应度量值的准确性和不确定度分析的合理性。利用自主研制的太赫兹辐射计参加国际首次太赫兹功率比对，取得了国际等效一致。
测量 辐射计量 远红外和太赫兹 光学标准与测试 太赫兹光谱学
1 北京理工大学光电学院, 北京 100086
2 中国计量科学研究院光学所, 北京 100013
为了应对国际上“坎德拉”新定义的动向，开展了利用纠缠光子法测量光电探测器量子效率的研究，并建立了测量装置。装置采用351.1 nm连续激光抽运BBO晶体产生纠缠光子场，然后通过双通道门控计数器组成的符合测量系统在702.2 nm和788.7 nm两个波长点对光电倍增管的量子效率进行了测量。同时对单光子脉冲信号获取、噪声抑制及提取、符合时间特性、偶然符合、暗背景计数和器件透过率等影响测量结果的关键因素进行了实验分析并给出了修正分量，最终在两个波长点量子效率测量不确定度小于0.7%。
测量 自发参量下转换 纠缠光子 符合计数 量子效率
光电探测器量子效率的准确测定对光辐射计量具有重要意义。基于低温辐射计，在氦氖、氩氪离子以及钛蓝宝石激光器的10个波长上测量了无窗型硅光电探测器的外量子效率。根据光电探测器表面反射比和二氧化硅层厚度的关系，基于在3个激光波长上光电探测器表面反射比的测量结果，通过最小二乘法得到光电探测器表面二氧化硅层的厚度，并由此得到光电探测器表面的光谱反射比。根据表面反射比和激光波长上探测器外量子效率结果得到相应波长的内量子效率。进行了光谱量子效率拟合。在488~900 nm光谱范围内量子效率模型拟合结果与在相应激光波长上测定的量子效率结果的偏差在1.5×10-4之内。
测量 辐射度量学 硅光电探测器 量子效率 光学学报
2011, 31(12): 1212005
介绍了1.3 μm/1.5 μm光纤激光功率溯源至低温辐射计的测量方法,与传统溯源至绝对辐射计的方法相比较,最终利用低温辐射计法通过633 nm波长稳定光源标定陷阱式探测器,然后用陷阱式探测器将量值传递到陷阱式量传探测器,最后通过1310 nm/1550 nm通信用光功率稳定光源通过热释电光功率计标定InGaAs光电探测器并用于测量光纤功率。实验结果表明,溯源至低温辐射计的光纤功率测量方法在1310 nm及1550 nm波长点处对一标准光功率计修正系数测量的相对标准差分别为0.0011及0.0007,其测量不确定度可优于0.6％(k=2),在保证量值一致性的同时有效降低了测量不确定度,提高量值传递精度。
光纤光学 光通信 光纤激光功率 低温辐射计
