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相关光子自校准光谱辐照度测量不确定度分析
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作者 李健军 胡友勃 +3 位作者 丁蕾 翟文超 夏茂鹏 郑小兵 《宇航计测技术》 CSCD 2023年第3期40-46,共7页
基于自发参量下转换原理产生宽波段相关光子辐射定标光源,结合传统的光谱辐照度观测仪器,提出一种新型的相关光子自校准的光谱辐照度测量方案。介绍了光谱辐照度测量原理和系统组成,开展了“通道量子效率→光谱光子数率→光谱辐射功率... 基于自发参量下转换原理产生宽波段相关光子辐射定标光源,结合传统的光谱辐照度观测仪器,提出一种新型的相关光子自校准的光谱辐照度测量方案。介绍了光谱辐照度测量原理和系统组成,开展了“通道量子效率→光谱光子数率→光谱辐射功率响应度→光谱辐照度”量值传递路径研究,建立了自校准光谱辐照度测量仪的辐射测量模型,详细分析和评估了该仪器的光谱辐照度测量不确定度。将488 nm激光经积分球、平行光管准直后作为辐照度定标光源,开展了相关光子自校准光谱辐照度测量仪与参考辐照度计的比对实验,初步验证两种测量方法的一致性优于4.2%。 展开更多
关键词 自校准 太阳光谱辐照度仪 光谱辐照度 测量不确定度
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相关光子自校准微光辐亮度计的光学设计
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作者 史佳庆 俞兵 +3 位作者 储隽伟 范纪红 胡友勃 李健军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期112-125,共14页
为满足气候监测、微光辐射计量、单光子计量等定量应用需求,设计了基于相关光子自校准的紧凑型三通道微光辐亮度计,其光谱范围为460~1550nm,辐亮度测量范围为1×10^(-9)~1×10^(-6)W/(cm^(2)·sr·nm)。设计时考虑整机... 为满足气候监测、微光辐射计量、单光子计量等定量应用需求,设计了基于相关光子自校准的紧凑型三通道微光辐亮度计,其光谱范围为460~1550nm,辐亮度测量范围为1×10^(-9)~1×10^(-6)W/(cm^(2)·sr·nm)。设计时考虑整机的集成化、小型化和模块化,将8个光谱波段集成为三通道结构。其中可见光近红外波段采用自由空间耦合,短波红外波段采用多模光纤耦合方式。通过设计优化分析,微光辐亮度计的第一、二通道的聚焦光斑满足Si单光子探测器光敏面300μm像元要求,第三通道的聚焦光斑满足多模光纤62.5μm芯径和0.22数值孔径要求,三个通道的聚焦光斑均可被单光子探测器光敏面接收,满足设计目标,可为后续的工程化应用提供参考。 展开更多
关键词 辐射定标 辐亮度计 光学设计 相关光子 微光
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光子计数器的线性测量和修正 被引量:7
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作者 胡友勃 李健军 +2 位作者 夏茂鹏 高冬阳 郑小兵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期149-154,共6页
依据自发参量下转换过程中泵浦光功率和相关光子的线性关系,搭建了光子计数器线性测量实验装置,分析了光子计数器非线性误差产生的机理,探讨其线性应用条件和修正方法.通过调节泵浦光功率改变入射至光子计数器的相关光子速率,实现了光... 依据自发参量下转换过程中泵浦光功率和相关光子的线性关系,搭建了光子计数器线性测量实验装置,分析了光子计数器非线性误差产生的机理,探讨其线性应用条件和修正方法.通过调节泵浦光功率改变入射至光子计数器的相关光子速率,实现了光子计数器线性的测量,并对实验测量值进行了修正.结果表明,通过线性测量和修正可以提高单光子计数器测量准确度,降低光子计数器的非线性误差,其入射光子速率最大线性工作范围可由10~5s^(-1)扩大到10~7s^(-1). 展开更多
关键词 光电子 光子计数 线性 探测器 自发参量下转换 测量和修正
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基于相关光子多模式相关性的InSb模拟探测器定标方法 被引量:2
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作者 夏茂鹏 李健军 +4 位作者 高冬阳 胡友勃 盛文阳 庞伟伟 郑小兵 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第24期119-125,共7页
利用基于参量下转换产生的相关光子可以实现"无溯源"的绝对定标.将该方法推广应用于模拟探测器定标的过程中,获取两路模拟光电流信号的有效相关信息是主要难点.在相关光子的多模式相关性理论模型的基础上,提出了一种新的光电... 利用基于参量下转换产生的相关光子可以实现"无溯源"的绝对定标.将该方法推广应用于模拟探测器定标的过程中,获取两路模拟光电流信号的有效相关信息是主要难点.在相关光子的多模式相关性理论模型的基础上,提出了一种新的光电流处理方案.通过将某一时刻采集到的光电流所包含的电荷量转换为等效光子计数,采用双光路平衡探测和双通道数据波动校正的技术思路,开展了红外模拟探测器量子效率定标验证实验研究.利用532 nm单波长激光器为抽运源、PPLN晶体为非线性晶体,在25?C工作温度下获取了631和3390 nm的相关光子对,定标了In Sb红外模拟探测器在3390 nm处的绝对功率响应度.结果表明,对In Sb模拟探测器的合成不确定度为7.785%.根据量子效率与绝对功率响应度之间的函数关系,所得定标结果与国内计量单位的校准结果的相对偏差为3.6%.利用多模式相关性在模拟信号下实现红外模拟探测器的绝对功率响应度定标在国际上暂无此方面的报道,该方法验证了应用多模式相关性理论开展模拟探测器定标方法的可行性,对于探索基于相关光子的定标技术和拓宽辐射定标应用领域具有重要意义. 展开更多
关键词 定标 参量下转换 模拟定标 In Sb红外探测器
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基于相关光子宽谱段自校准辐射基准源的定标新方法 被引量:2
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作者 刘岩 李健军 +5 位作者 夏茂鹏 高冬阳 胡友勃 郭园园 郑小兵 闫静 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2017年第4期283-291,共9页
针对我国空间科学的未来发展和应用需求,以及目前星上定标和在轨定标方法的局限性,提出一种基于自发参量下转换效应的自校准宽谱段(450~1500 nm)辐射基准源设计方案。该辐射基准源系统主要由宽波段参量下转换、观测与自校准复用光路、... 针对我国空间科学的未来发展和应用需求,以及目前星上定标和在轨定标方法的局限性,提出一种基于自发参量下转换效应的自校准宽谱段(450~1500 nm)辐射基准源设计方案。该辐射基准源系统主要由宽波段参量下转换、观测与自校准复用光路、多路光子计数与符合探测、信号采集与测量控制等4个主要功能模块构成。辐射基准源兼有星上自校准和自主观测功能,能够在不依赖于外部基准的条件下实现高精度的自校准,保障对地高精度观测,为其他卫星有效载荷提供高精度的量值传递标准。 展开更多
关键词 相关光子 定标 辐射基准源 自校准
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共线和非共线模式下单光子探测器定标比对实验研究 被引量:1
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作者 郭园园 高冬阳 +3 位作者 胡友勃 李健军 郑小兵 闫静 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期181-188,共8页
采用相关光子法定标单光子探测器的量子效率对提高光学载荷的辐射定标准确度具有重要意义.利用355nm连续激光泵浦BBO晶体产生Ⅰ类自发参量下转换,在共线和非共线两种相位匹配模式下分别测量了单光子探测器雪崩光电二极管在736nm波段的... 采用相关光子法定标单光子探测器的量子效率对提高光学载荷的辐射定标准确度具有重要意义.利用355nm连续激光泵浦BBO晶体产生Ⅰ类自发参量下转换,在共线和非共线两种相位匹配模式下分别测量了单光子探测器雪崩光电二极管在736nm波段的量子效率.结果表明,共线和非共线两种模式测量结果的合成不确定度分别为0.71%和0.39%,相对偏差均优于0.4%,这两种模式都可以定标探测器量子效率,且具有很好的一致性.最后比较了两种模式定标探测器量子效率的优缺点,该研究为以后利用相关光子法对遥感器进行辐射定标提供了晶体相位匹配模式选择的依据. 展开更多
关键词 光电子 量子效率 相关光子 单光子探测器 比对 相位匹配
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相关光子定标的符合测量精度分析 被引量:2
7
作者 胡友勃 李健军 +2 位作者 高冬阳 汤琪 郑小兵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期161-170,共10页
采用355nm连续激光泵浦BBO晶体产生参量下转换效应,搭建了相关光子辐射定标实验装置,使用时间数字转换和时间幅度转换两种符合测量方法进行比对测量,定标了不同光子速率下雪崩光电二极管在737nm波段的探测效率,分析了在高光子计数率下... 采用355nm连续激光泵浦BBO晶体产生参量下转换效应,搭建了相关光子辐射定标实验装置,使用时间数字转换和时间幅度转换两种符合测量方法进行比对测量,定标了不同光子速率下雪崩光电二极管在737nm波段的探测效率,分析了在高光子计数率下死时间和后脉冲等因素对符合测量选取符合门宽和意外符合的影响,比较了不同光子计数速率的测量结果并分析符合测量的修正因素,修正后两种测量结果的相对偏差优于0.25%.采用时间间隔技术测量了不同光子计数率的后脉冲概率,为提高单光子探测器的计数精度和相关光子定标的精度提供依据. 展开更多
关键词 符合测量 参量下转换 比对 量子效率 光子速率
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基于自发参量下转换定标辐射计的实验研究 被引量:2
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作者 胡友勃 高冬阳 +1 位作者 李健军 郑小兵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期44-51,共8页
测量了自发参量下转换的宽光谱分布和时间相关性,搭建了基于自发参量下转换定标的辐射计.在自发参量下转换定标探测效率的基础上推导了光子计数模式的辐亮度测量方程,根据定标原理辐射计可以实时监测和校正仪器的光电衰变.通过插入光学... 测量了自发参量下转换的宽光谱分布和时间相关性,搭建了基于自发参量下转换定标的辐射计.在自发参量下转换定标探测效率的基础上推导了光子计数模式的辐亮度测量方程,根据定标原理辐射计可以实时监测和校正仪器的光电衰变.通过插入光学衰减片和更换探测器模拟了辐射计在光路衰变和电路衰变情况下能够修正自身衰变对观测结果的影响,观测辐亮度的一致性优于0.38%.测量结果为自发参量下转换定标技术应用在未来的气候观测星上定标器等空间平台提供实验依据. 展开更多
关键词 自发参量下转换 光谱分布 辐射计 光子计数 量子效率
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Ⅰ类自发参量下转换相关光子圆环的时间相关特性研究
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作者 刘岩 李健军 +5 位作者 高冬阳 翟文超 胡友勃 郭园园 夏茂鹏 郑小兵 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期141-149,共9页
基于自发参量下转换产生相关光子的定标方法具有基于客观物理效应、无需溯源的优点,有望成为未来光辐射定标技术发展的新趋势.目前利用该技术定标光子计数型探测器的最低不确定度为0.18%,仍有进一步提高定标精度的潜力.由于相关光子圆... 基于自发参量下转换产生相关光子的定标方法具有基于客观物理效应、无需溯源的优点,有望成为未来光辐射定标技术发展的新趋势.目前利用该技术定标光子计数型探测器的最低不确定度为0.18%,仍有进一步提高定标精度的潜力.由于相关光子圆环具有高光子速率特性,能够显著提高定标过程中信号光和空闲光的光子速率.为了提高该方法定标精度及利用相关光子定标模拟探测器,研究相关光子圆环的时间相关特性具有非常重要的意义.本文理论计算了Ⅰ类自发参量下转换产生的宽谱段相关光子圆环出射角度的空间分布,使用ZEMAX光学设计软件设计了用于接收宽谱段(450—1000 nm)相关光子圆环并能够滤除抽运光的光学系统,利用微光相机拍摄到了光学系统接收的430—860 nm波段的相关光子圆环;搭建了双通道相关光子圆环时间相关特性测量系统,观测到了1 m W连续激光器抽运非线性晶体产生的685 nm和736.89 nm波段相关光子圆环对具有明显的符合峰现象,从实验上验证了Ⅰ类自发参量下转换产生的相关光子圆环具有时间相关特性. 展开更多
关键词 相关光子圆环 宽谱段 时间相关特性 光学设计
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泵浦光的入射角对参量下转换的影响
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作者 夏茂鹏 高冬阳 +2 位作者 李健军 胡友勃 郑小兵 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期580-583,共4页
利用参量下转换制备相关光子实现对各类探测器的量子效率的定标,是近年来兴起的新型定标技术。由于参量下转换的光子转换效率低,探测器输出信号信噪比小。采用短波激光器泵浦PPLN周期极化性晶体,可获得较大功率的参量光。分析了泵浦光在... 利用参量下转换制备相关光子实现对各类探测器的量子效率的定标,是近年来兴起的新型定标技术。由于参量下转换的光子转换效率低,探测器输出信号信噪比小。采用短波激光器泵浦PPLN周期极化性晶体,可获得较大功率的参量光。分析了泵浦光在PPLN晶体端面的入射角对参量光的转换效率、空间分布、参量带宽及晶体周期的影响,并进行了数值模拟。分析发现当泵浦光正入射晶体端面时,参量光功率转换大,带宽小,发散角大;随着泵浦光入射角度逐渐增大,参量下转换的转换效率降低,相关光子的带宽变小,发散角变小且参量光的中心波长的空间位置会发生相对偏移。该研究结果可为相关光子探测、模拟探测器量子效率的高精度定标提供理论依据。 展开更多
关键词 参量下转换 量子效率 定标 空间分布
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基于参量下转换自校准辐射基准源原理样机的光机设计 被引量:5
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作者 汤琪 李健军 +3 位作者 李琛 翟文超 胡友勃 郑小兵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期28-39,共12页
为满足全球气候观测、定量化遥感等超高精度定标需求,研制了基于参量下转换自校准辐射基准源原理样机,设计时充分考虑原理样机模块化、轻量化与集成化.对探测器模块关键部位结构进行静力学分析,结果显示由零件形变导致探测器光敏面位置... 为满足全球气候观测、定量化遥感等超高精度定标需求,研制了基于参量下转换自校准辐射基准源原理样机,设计时充分考虑原理样机模块化、轻量化与集成化.对探测器模块关键部位结构进行静力学分析,结果显示由零件形变导致探测器光敏面位置偏移21μm,探测器光敏面直径为180μm,透镜聚焦的光子光斑直径为16μm,光斑可全部进入探测器光敏面,满足设计需求.用微光相机观察各探测器前光子光斑,结果显示光斑形状规则、大小完整,用单光子探测器采集相关光子,通过符合测量绘制出八通道四对相关光子符合峰,验证了原理样机整机结构设计达到设计目标. 展开更多
关键词 自发参量下转换 相关光子 自校准 辐射定标 符合峰
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基于连续和脉冲激光泵浦的相关光子实验比对 被引量:3
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作者 高冬阳 刘长明 +5 位作者 胡友勃 史学舜 夏茂鹏 李健军 郑小兵 王恒飞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期100-107,共8页
为在相关光子定标技术工程化过程中选择合适的泵浦机制及相位匹配模式,开展了基于连续和脉冲激光的相关光子比对实验.采用355nm连续激光泵浦偏硼酸钡晶体产生相关光子对,对晶体吸收、透射损耗以及光学元件透过率进行测量和修正,同时使... 为在相关光子定标技术工程化过程中选择合适的泵浦机制及相位匹配模式,开展了基于连续和脉冲激光的相关光子比对实验.采用355nm连续激光泵浦偏硼酸钡晶体产生相关光子对,对晶体吸收、透射损耗以及光学元件透过率进行测量和修正,同时使用基于时间幅度转换的符合测量方法,得到单光子探测器量子效率为59.15%.利用518nm脉冲激光泵浦周期极化磷酸钛氧钾晶体,采用准相位匹配技术获取相同波段的相关光子,基于时间幅度转换的符合测量方法得到单光子探测器量子效率为59%.比对实验结果,两套定标装置方法的测量结果之差在0.25%以内,主要误差来源于单光子探测器的响应非线性、光路透过率修正误差和单光子探测量子效率面非均匀性.实验结果验证了相关光子定标技术可随时随地复现的优点,以及相关光子定标结果不受泵浦机制差异和实验装置差异的影响,可为相关光子技术工程化中的激光器工作模式和相位匹配方式的选择提供参考依据. 展开更多
关键词 辐射定标 自发参量下转换 相关光子 单光子探测器 量子效率
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I类自发参量下转换光谱圆环空间分布 被引量:2
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作者 高冬阳 胡友勃 +4 位作者 刘岩 夏茂鹏 庞伟伟 李健军 郑小兵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期50-55,共6页
理论模拟了I类自发参量下转换产生的相关光子光谱圆环的空间辐射角度及光强分布,搭建了相关光子圆环光强分布的实验测量装置,该装置利用355nm连续激光器泵浦BBO晶体产生I类自发参量下转换相关光子圆环,使用CMOS传感器作为相关光子圆环... 理论模拟了I类自发参量下转换产生的相关光子光谱圆环的空间辐射角度及光强分布,搭建了相关光子圆环光强分布的实验测量装置,该装置利用355nm连续激光器泵浦BBO晶体产生I类自发参量下转换相关光子圆环,使用CMOS传感器作为相关光子圆环探测单元,通过2×2维点阵扫描方法探测了完整的相关光子圆环,测量的光谱分布为430~860nm.实验结果表明:测量的相关光子圆环直径与理论值符合较好;I类自发参量下转换过程产生的相关光子在空间呈同心圆环分布;相关光子光谱具有宽光谱分布特点. 展开更多
关键词 相关光子 光谱圆环 点阵扫描 CMOS
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宽波段参量下转换的相关光子速率分布测量 被引量:3
14
作者 高冬阳 夏茂鹏 +3 位作者 李健军 胡友勃 刘岩 郑小兵 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2015年第6期482-487,共6页
为实现基于相关光子的光电探测器在连续宽波段量子效率定标,研究相关光子光谱和速率分布具有重要意义。通过理论模拟相关光子光谱和速率分布规律,建立了连续宽波段相关光子光谱和速率分布测量实验系统,利用该系统测量了450-700nm连... 为实现基于相关光子的光电探测器在连续宽波段量子效率定标,研究相关光子光谱和速率分布具有重要意义。通过理论模拟相关光子光谱和速率分布规律,建立了连续宽波段相关光子光谱和速率分布测量实验系统,利用该系统测量了450-700nm连续宽波段相关光子的光谱和速率分布,将实验测量的光子速率分布与理论模拟结果进行比较,两者曲线形状相关系数为99.39%,表现出高度的一致性。实验结果表明:相关光子具有连续宽波段光谱分布,有望为实现基于相关光子的光电探测器在连续谱量子效率定标提供理论依据和实验指导。 展开更多
关键词 相关光子 光谱分布 光子速率 连续宽波段
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双通道自校准辐射计与辐亮度标准探测器的比对实验研究 被引量:1
15
作者 白米粒 李健军 +4 位作者 高冬阳 胡友勃 谢臣瑜 闫静 郑小兵 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2019年第4期296-302,共7页
基于自发参量下转换的高精度自校准辐射基准源是目前卫星遥感定标的研究热点.介绍了双通道自校准辐射计的工作原理并搭建了实验装置,展开了与传统辐亮度标准探测器的比对实验验证。采用736.9 nm激光导入积分球的单色均匀辐亮度光源,将... 基于自发参量下转换的高精度自校准辐射基准源是目前卫星遥感定标的研究热点.介绍了双通道自校准辐射计的工作原理并搭建了实验装置,展开了与传统辐亮度标准探测器的比对实验验证。采用736.9 nm激光导入积分球的单色均匀辐亮度光源,将双通道自校准辐射计和辐亮度标准探测器分别对积分球出口辐亮度进行探测,测得绝对辐亮度分别为4.69×10^-9 W/(sr·mm^2)和5.19×10^-9 W/(sr·mm^2),二者之间的相对偏差为9.63%,验证了研制的双通道自校准辐射计的原理可行性。 展开更多
关键词 辐射定标 自校准辐射计 辐亮度标准探测器 辐亮度 相对偏差
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基于相关光子的多模式空间相关性定标光电倍增管的量子效率 被引量:2
16
作者 夏茂鹏 李健军 +3 位作者 高冬阳 胡友勃 庞伟伟 郑小兵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期151-158,共8页
从理论和实验上介绍了一种基于相关光子的多模式空间纠缠特性新型定标方法,实现了光电倍增管的量子效率绝对定标。该方法利用355 nm连续紫外激光器抽运BBO非线性晶体,不仅制备了一对710 nm/710 nm的简并相关光子和一对700 nm/720 nm的... 从理论和实验上介绍了一种基于相关光子的多模式空间纠缠特性新型定标方法,实现了光电倍增管的量子效率绝对定标。该方法利用355 nm连续紫外激光器抽运BBO非线性晶体,不仅制备了一对710 nm/710 nm的简并相关光子和一对700 nm/720 nm的非简并相关光子,并且定标了光电倍增管的量子效率。同时介绍了实验原理和定标装置,并且对定标结果进行了不确定度分析。结果表明,利用相关光子的多模式相关性光辐射定标方法的相对合成不确定度小于4.7%。基于相关光子多模式空间相关性获得光电倍增管的量子效率,修正后并与出厂检测结果进行了比对,信号光通道的相对差异分别为10.3%、10.2%,空闲光通道的相对差异分别为12.9%、8.95%。初步验证不依赖时间符合测量的方法,只需对两路的光子计数进行统计,即可实现探测器量子效率的绝对定标。 展开更多
关键词 测量 参量下转换 多模式空间性 光电倍增管 量子效率 定标
原文传递
基于相关光子的InSb模拟探测器绝对量子效率定标方法
17
作者 夏茂鹏 李健军 +3 位作者 胡友勃 盛文阳 高冬阳 郑小兵 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期1585-1594,共10页
利用基于参量下转换产生的相关光子可以实现"无溯源"的绝对定标.该方法推广应用于模拟探测器定标的过程中,准确获取光电脉冲对应的电荷量统计参数是主要难点.本文提出了一种新的光电流概率统计模型,假定某一时刻采集的电荷量... 利用基于参量下转换产生的相关光子可以实现"无溯源"的绝对定标.该方法推广应用于模拟探测器定标的过程中,准确获取光电脉冲对应的电荷量统计参数是主要难点.本文提出了一种新的光电流概率统计模型,假定某一时刻采集的电荷量概率是所有脉冲可能包含电荷量的概率叠加,对概率函数进行拉普拉斯变换和高阶求解偏导,获得了光电流波动与各通道一个光电脉冲包含电荷量波动之间的关系.为了精确获取该统计模型需要的平均光子计数,消除光电倍增管的非线性效应和脉冲堆积效应,本文测量了不同功率下的光子速率和输出光电流,通过对光电流输出曲线与光子计数曲线匹配,获得了定标模拟探测器时的光子速率,最终实现.按照上述理论开展了光电转换型In Sb模拟探测器在3.39?m的绝对量子效率定标实验,转换为绝对功率响应度与国内计量单位的测量结果进行了比较,相对偏差为3.00%,本文定标方法的相对合成不确定度为7.24%.该研究结果为相关光子方法定标模拟探测器提供了基本理论模型和应用参考. 展开更多
关键词 遥感 模拟探测器定标 相关光子 量子效率 参量下转换
原文传递
双通道自校准光谱辐射源光电探测效率的定标 被引量:7
18
作者 高冬阳 胡友勃 +4 位作者 刘岩 郭园园 夏茂鹏 李健军 郑小兵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期319-326,共8页
基于相关光子的新定标技术,设计了一种自校准光谱辐射源原理样机,该原理样机兼有自校准和目标观测功能,其中观测通道光电探测效率的精确测量是目标观测精度的有效保证。搭建了两通道自校准光谱辐射源原理样机,通过相关光子定标原理实验... 基于相关光子的新定标技术,设计了一种自校准光谱辐射源原理样机,该原理样机兼有自校准和目标观测功能,其中观测通道光电探测效率的精确测量是目标观测精度的有效保证。搭建了两通道自校准光谱辐射源原理样机,通过相关光子定标原理实验测量了观测通道的光电探测效率,其测量不确定度优于0.35%。自校准光谱辐射源能够对观测通道的光电探测效率进行实时自校准,观测通道中的任一光学元件透射率的变化不会影响目标的辐亮度测量精度。在待定标通道探测器之前插入一片衰减片来模拟观测通道光电探测效率的改变,以及自校准光谱辐射源对观测通道衰变的敏感度。通过测量插入衰减片前后的光子计数或者符合计数,计算得到衰减片的实际透射率为20.12%,与插入衰减片前后观测通道光电探测效率20.11%的变化率一致,两者相对偏差优于0.049%。实验结果表明,自校准机制下光谱辐射源能够精确监测观测通道光电探测效率的衰变情况。验证了自校准光谱辐射源设计的合理性与可行性,为后续的多通道自校准光谱辐射源原理样机的研制及辐射定标提供技术基础。 展开更多
关键词 光谱学 自校准光谱辐射源 光电探测效率 相关光子 不确定度
原文传递
基于自发参量下转换的宽光谱分布实验研究 被引量:2
19
作者 高冬阳 夏茂鹏 +4 位作者 胡友勃 刘岩 盛文阳 李健军 郑小兵 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第5期185-190,共6页
研究相关光子光场的光谱分布对基于自发参量下转换的光电探测器的宽波段辐射定标具有重要意义。建立了相关光子宽光谱分布测量实验系统。利用355 nm连续波(CW)激光抽运BBO晶体产生I类非共线自发参量下转换,使用光子计数系统测量了相... 研究相关光子光场的光谱分布对基于自发参量下转换的光电探测器的宽波段辐射定标具有重要意义。建立了相关光子宽光谱分布测量实验系统。利用355 nm连续波(CW)激光抽运BBO晶体产生I类非共线自发参量下转换,使用光子计数系统测量了相关光子在晶体后端的光谱分布,测量的相关光子光谱分布带宽为259 nm(550~808 nm)。相关光子的光谱角分布测量结果与理论模拟结果近似,相对误差小于2%。实验结果表明相关光子存在着可见-近红外宽波段光谱分布,有望应用于光电探测器的宽光谱定标。 展开更多
关键词 非线性光学 自发参量下转换 光子计数 宽光谱分布
原文传递
Spectral properties of entangled photon pairs generated via quasi-phased-matched spontaneous parametric down-conversion 被引量:2
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作者 夏茂鹏 李健军 +4 位作者 胡友勃 盛文阳 高冬阳 庞伟伟 郑小兵 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第11期78-82,共5页
The spectral properties of entangled photon pairs generated via quasi-phased matching in spontaneous parametric down-conversion are proposed and demonstrated experimentally. A general mathematical model for evaluating... The spectral properties of entangled photon pairs generated via quasi-phased matching in spontaneous parametric down-conversion are proposed and demonstrated experimentally. A general mathematical model for evaluating the spectral properties is developed to obtain the spectrum shape and range of down-converted photons. The model takes into account the effects of phase mismatching due to non-ideal pumping and the relationship between crystal periodic modulation function and the incidence angle of the pump beam. The spectrum curve shape is determined by the discrete Fourier transform of a Gaussian pump beam and the integration of parametric down-conversion generated by an individual plane wave. An experiment is carried out with a PPLN non-linear crystal and dispersing optics, which shows a good consistency in their spectral ranges and shapes with our model predictions within the spectrum of 600–633 nm. This therefore illustrates that both the simulation model and the experimental process are reasonable. This novel method has potential applications in high-accuracy calibration in the wide spectrum using correlated photons. 展开更多
关键词 ENTANGLED PARAMETRIC SPONTANEOUS phased MATCHING c
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