Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм

Abstract

Целью работы является определение функции преобразования тонкопроволочным болометром энергии импульса лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм с учетом возникающей нелинейности и неравномерности распределения интенсивности по поверхности приемного элемента. С учетом полученных температурных зависимостей основных физических параметров болометра решено уравнение теплового баланса. Получены зависимости эффективной температуры нагрева болометра от эффективной удельной энергии лазерного излучения, падающего на болометр. Обратная функция аппроксимирована полиномом второй степени, которая является функцией преобразования. Получены числовые значения коэффициентов кубического уравнения измерения и их относительные среднеквадратические отклонения, что позволяет проводить абсолютные измерения энергетических параметров лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм тонкопроволочными болометрами. Таким образом, обоснована методика абсолютной калибровки тонкопроволочного болометра энергии импульса лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм.

Метою роботи є визначення функції перетворення тонкодротяним болометром енергії імпульсу лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм з урахуванням нелінійності, що виникає, та нерівномірності розподілу інтенсивності по поверхні прийомного елемента. З урахуванням отриманих температурних залежностей основних фізичних параметрів болометра розв’язане рівняння теплового балансу. Отримано залежності ефективної температури нагріву болометра від ефективної питомої енергії лазерного випромінювання, що падає на болометр. Обернена функція апроксимована поліномом другого ступеня, яка є функцією перетворення. Отримано числові значення коефіцієнтів кубічного рівняння вимірювання та їх відносні середньоквадратичні відхилення, що дозволяє проводити абсолютні вимірювання енергетичних параметрів лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм тонкодротяними болометрами. Таким чином, обґрунтовано методику абсолютного калібрування тонкодротяного болометру енергії імпульсу лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм.

The aim of the work is the determination of transfer function of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 μ with regard to nonlinearity and non-uniformity of intense distribution along the receiver. The heat-balance equation has been solved with regard to derived temperature dependencies of basic physical parameters of the bolometer. The dependencies of effective temperature of bolometer heating on the effective specific energy of incident laser radiation have been determined. The inverse function has been approximated with a polynomial of the second order. This function is transfer one. Numerical values of coefficients of a cubic equation of measurements have been determined with their relative root-mean-square deviations. It allows us to carry out absolute measurements of energy parameters of laser radiation on wavelength 1.06 μ with thin-wire bolometers. Thus, the method of absolute calibration of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 μ is substantiated.