窄脈沖半導(dǎo)體激光器功率測量及校準技術(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量窄脈沖半導(dǎo)體激光器峰值功率的測試系統(tǒng)，并研究針對測試系統(tǒng)的有效校準方法，以保證測量數(shù)據(jù)的準確性。
　　本文首先比較了常用峰值功率測試方法的優(yōu)劣，并根據(jù)窄脈沖半導(dǎo)體激光器自身的特點設(shè)計了合適的測試方法，完成了所需關(guān)鍵設(shè)備——窄脈沖驅(qū)動源、光電探測系統(tǒng)及示

2、波器的設(shè)計和選擇，組建了測試系統(tǒng)。
　　其次，根據(jù)測量電壓與激光脈沖功率的比例關(guān)系，提出了溯源至標準激光功率和能量這兩種方法來校準此系統(tǒng)。并針對第二種方法的缺點——示波器軟盤存儲耗時長，且數(shù)據(jù)容易丟失，采用計算機控制數(shù)據(jù)傳輸，在Agilent VEE環(huán)境下編程解決了這一問題。還詳細介紹了采用VEE這一可視化軟件實現(xiàn)面積積分的程序設(shè)計。
　　最后，實驗以波長900nm，脈寬為200μs和200ns的寬、窄兩種脈沖半導(dǎo)體激光器為

3、例，采用不同的校準方法，采集大量數(shù)據(jù)分別對測試系統(tǒng)的校準系數(shù)k進行標定，并得出兩種校準方法的合成標準測量不確定度分別為4.70％和3.01%，滿足設(shè)定指標的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)的測量重復(fù)性引起的，不可避免，但對測試結(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)計更好的測試方法，在測量過程中避免人為的操作失誤等來降低不確定度。并