高速光电探测器校准规范JJF 2076-2023.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F2 0 7 62 0 2 3高速光电探测器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rH i g hS p e e dP h o t o d e t e c t o r s 2 0 2 3-1 0-1 2发布2 0 2 4-0 4-1 2实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布高速光电探测器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rH i g hS p e e dP h o t o d e t e c t o r sJ J F2 0 7 62 0 2 3 归 口 单 位:全国无线电计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院 参加起草单位:中国航天科工集团二院2 0 3所 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F2 0 7 62 0 2 3本规范主要起草人:冯志刚(中国计量科学研究院)李建威(中国计量科学研究院)赵科佳(中国计量科学研究院)参加起草人:龚鹏伟(中国航天科工集团二院2 0 3所)J J F2 0 7 62 0 2 3目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语(1)3.1 直流响应度(1)4 概述(1)5 计量特性(1)5.1 上升时间(1)5.2 脉冲宽度(1)5.3 直流响应度(1)5.4 3d B带宽(1)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量校准及其他设备(2)7 校准项目和校准方法(3)7.1 校准项目(3)7.2 校准方法(3)8 校准结果表达(7)9 复校时间间隔(7)附录A 原始记录格式(8)附录B 校准证书内页格式(1 0)附录C 主要项目校准不确定度评定示例(1 1)J J F2 0 7 62 0 2 3引 言 J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义和J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规范编制工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。J J F2 0 7 62 0 2 3高速光电探测器校准规范1 范围本规范适用于上升时间为3p s 1 0 0p s的光纤耦合型高速光电探测器的校准。2 引用文件本规范无引用文件。3 术语3.1 直流响应度 c u r r e n t r e s p o n s i v i t y探测器输出电流除以探测器入射光功率,A/W。4 概述高速光电探测器是将光信号转化成高响应时间电信号的器件,主要应用于高速光信号检测、光通信系统及微波光子学等领域。其工作原理为:入射激光照到光电探测器的半导体吸收材料上,价带中的电子吸收光子能量后跃迁至导带产生光生载流子,在外加电场的作用下形成光电流,最后经阻抗匹配的同轴结构输出脉冲电压信号。此类基于内光电效应的高速光电探测器光波长响应范围通常在4 0 0n m24 0 0n m;输出电脉冲波形的上升时间可达p s量级,响应带宽可达百GH z。高速光电探测器具有增益高、响应快、噪声低等特点,响应时间特性决定了探测器光电转换的快慢,可作为快沿脉冲发生器使用,并应用于微波电子测量仪器仪表的响应时间及频域特性等校准和检测。5 计量特性5.1 上升时间范围:3p s 1 0 0p s;最大允许误差:(2 0%5%)。5.2 脉冲宽度范围:7p s 2 0 0p s;最大允许误差:(2 0%5%)。5.3 直流响应度范围:0.1A/W1.0A/W;最大允许误差:1 5%。5.4 3d B带宽范围:3.5GH z 1 1 0GH z;最大允许误差:1 0%。注:以上指标不作为合格性判别,仅供参考。1J J F2 0 7 62 0 2 36 校准条件6.1 环境条件环境温度:(2 35);相对湿度:8 0%;供电电源:(2 2 01 1)V,(5 01)H z;校准过程中,周围无任何影响系统正常工作的振动、冲击及电磁干扰等。电光采样法需在超净间内操作,洁净度优于7级,环境温度控制在2 02 5范围内,温度波动性不超过1,相对湿度5 0%。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 飞秒脉冲激光器波长范围:4 0 0n m24 0 0n m;脉冲重复频率范围及最大允许误差:1 0MH z 2 0 0MH z,2%;脉冲宽度及最大允许误差:3 0 0f s,5%;激光平均功率:3mW1 0 0mW;功率稳定度:优于1%(3 0m i n)。6.2.2 示波器带宽:5 0GH z 1 0 0GH z。注:带宽大于被校高速光电探测器标称带宽3倍以上。6.2.3 电光采样模块波长范围:4 0 0n m24 0 0n m;带宽范围:5 0