基于低溫輻射計(jì)的長(zhǎng)波紅外絕對(duì)光譜響應(yīng)率測(cè)量

劉紅博，史學(xué)舜，徐文斌，劉長(zhǎng)明，劉紅元，王恒飛

1. 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所，山東 青島 266555 2. 北京環(huán)境特性研究所光學(xué)輻射重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100854

引 言

長(zhǎng)波紅外光譜(8～14 μm)是介于中紅外波段和太赫茲波之間的重要電磁輻射，對(duì)應(yīng)著地球表面常溫目標(biāo)物體的輻射波段和地球“第三大氣窗口”，相對(duì)于短波和中波紅外輻射，長(zhǎng)波紅外輻射受大氣散射影響較小。 因此，長(zhǎng)波紅外輻射在紅外夜視、資源探測(cè)、精確制導(dǎo)、安防報(bào)警等科研及國(guó)防領(lǐng)域具有極其重要的應(yīng)用，為國(guó)家綜合實(shí)力的重要體現(xiàn)[1-5]。

為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)波紅外探測(cè)器絕對(duì)光譜響應(yīng)率的測(cè)量，需要對(duì)探測(cè)器的入射光功率和響應(yīng)電壓或電流分別進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。 目前，對(duì)電學(xué)參數(shù)的測(cè)量可以達(dá)到很高的精度； 對(duì)光功率的測(cè)量，公認(rèn)是溯源到低溫輻射計(jì)。 英國(guó)的國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室(NPL)、美國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)等計(jì)量機(jī)構(gòu)均建立了基于低溫輻射計(jì)的絕對(duì)光譜響應(yīng)率校準(zhǔn)裝置[6-9]。 在長(zhǎng)波紅外波段，以CO2激光器作為光源，NPL在9.2～10.8 μm波段內(nèi)對(duì)HgCdTe探測(cè)器的絕對(duì)光譜響應(yīng)率進(jìn)行校準(zhǔn)，測(cè)量不確定度達(dá)到0.25%[10]。 NIST在10.6 μm波長(zhǎng)點(diǎn)對(duì)熱釋電探測(cè)器進(jìn)行絕對(duì)光譜響應(yīng)率校準(zhǔn)，測(cè)量不確定度達(dá)到1%[11]，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)波紅外探測(cè)器絕對(duì)光譜響應(yīng)率的高準(zhǔn)確度測(cè)量。

目前，國(guó)內(nèi)中國(guó)計(jì)量院、光電子一級(jí)計(jì)量站、中科院安徽光機(jī)所等均開(kāi)展了基于低溫輻射計(jì)的絕對(duì)光譜響應(yīng)率的高準(zhǔn)確度測(cè)量及校準(zhǔn)工作，但應(yīng)用范圍主要局限在可見(jiàn)到近紅外波段。……