(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210427683.3 (22)申请日 2022.04.22 (71)申请人 季华实验室 地址 528200 广东省佛山市南海区桂城街 道环岛南路28号 (72)发明人 孙景旭　谢新旺　田利峰　谢虹波　 费强　张延坤　 (74)专利代理 机构 深圳市世纪恒程知识产权代 理事务所 4 4287 专利代理师 吴士卿 (51)Int.Cl. G01J 1/04(2006.01) G01N 21/55(2014.01) G01N 21/59(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 宽波段激光辐射 量值综合测量装置及方法 (57)摘要 本申请公开一种宽波段激光辐射量值综合 测量装置及方法， 包括激光发射器、 标准光源、 镀 金积分球、 探测模块和控制模块， 镀金积分球包 括激光入射口和激光出射口， 激光发射器中心正 对激光入射口， 激光出射口安装有积分球球缺元 件， 标准光源和探测模块安装在镀金积分球上； 探测模块用于采集无光状态的本底信号值； 标准 光源用于发射第一光源； 激光发射器用于发射待 测激光； 探测模块还用于采集第一光源的第一信 号值和待测激光的第二信号值， 控制模块用于基 于本底信号值、 第一信号值和第二信号值， 计算 激光功率； 还用于基于激光功率， 确定脉冲输出 能量， 并基于 脉冲输出能量， 计算脉冲平均功率。 本申请解决激光辐射量值测量的通用性差和效 率低的技 术问题。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114812799 A 2022.07.29 CN 114812799 A 1.一种宽波段激光辐射量值综合测量装置， 其特征在于， 所述宽波段激光辐射量值综 合测量装置包括激光 发射器、 标准光源、 镀金积分球、 探测模块和控制模块， 其中， 所述镀金 积分球包括激光入射口和激光出射口， 所述激光 发射器中心 正对所述镀金积分球的激光入 射口， 所述激光出射口安装有积分球球缺元件或待测元件， 所述标准光源和所述探测模块 安装在所述镀金积分球上， 所述探测模块和所述控制模块 通信连接； 所述探测模块， 用于采集所述激光发射器以及所述标准光源处于关闭状态下的本底信 号值， 并将所述本底信号 值发送至所述控制模块； 所述标准 光源， 用于当所述积分球 球缺元件安装在所述激光出射口时， 发射第一 光源； 所述激光发射器， 用于当所述积分球球缺元件安装在所述激光出射口时， 发射待测激 光， 所述待测激光包括连续激光或脉冲激光； 所述探测模块， 还用于分别采集所述第 一光源对应的第 一信号值以及所述待测激光对 应的第二信号 值， 并将所述第一信号 值以及所述第二信号 值发送至所述控制模块； 所述控制模块， 用于接收所述探测模块发送的本底信号值、 第一信号值以及第二信号 值， 并基于所述本底信号值、 所述第一信号值、 所述第二信号值、 预设标准光源光谱辐 射通 量以及预设探测模块 光谱响应度， 计算所述待测激光的激光功率； 所述控制模块， 还用于当所述待测激光为所述脉冲激光时， 基于所述激光功率和预设 脉冲频率， 确定所述脉冲激光的脉冲输出能量， 并基于所述输出能量以及预设脉冲半宽度， 计算得到所述脉冲激光的平均功率。 2.如权利要求1所述的宽波段激光辐射量值综合测量装置， 其特征在于， 所述第 一光源 为红外光源， 其中， 所述红外光源的波长为1 μm ‑13 μm。 3.如权利要求1所述的宽波段激光辐射量值综合测量装置， 其特征在于， 所述待测元件 包括标准金板和待测样品， 其中， 所述标准金板和所述待测样品与所述积分球球缺存在位 置互换关系。 4.如权利要求3所述的宽波段激光辐射 量值综合测量装置， 其特 征在于， 所述激光发射器， 还用于当所述标准金板安装在所述激光出射口处时， 向所述标准金 板发射激光； 所述探测模块， 还用于采集向标准金板发射激光对应的第三信号值， 并将所述第三信 号值发送至所述控制模块； 所述激光发射器， 还用于当所述待测样品安装在所述激光出射口处时， 向所述待测样 品发射激光； 所述探测模块， 还用于采集向待测样品发射激光对应的第 四信号值， 并将所述第 四信 号值发送至所述控制模块； 所述控制模块， 还用于接收所述探测模块发送的第三信号值以及第 四信号值， 并基于 所述本底信号值、 所述第三信号值、 所述第四信号值以及预设标准金板平均反射率， 计算所 述待测样品的反射 率。 5.如权利要求 4所述的宽波段激光辐射 量值综合测量装置， 其特 征在于， 所述激光发射器， 用于当所述待测样品安装在所述镀金积分球的激光入射口处以及所 述积分球 球缺元件安装在所述激光出射口时， 发射激光； 所述探测模块， 还用于采集当所述待测样品安装在所述镀金积分球的激光入射口处，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114812799 A 2且所述积分球球缺元件安装在所述激光出射口时发射激光对应的第五信号值， 并将所述第 五信号值发送至所述控制模块； 所述控制模块， 还用于接收所述探测模块发送的第五信号值， 并基于所述本底信号值、 所述第二信号 值以及所述第五信号 值， 计算所述待测样品的透过率。 6.如权利要求4或5所述的宽波段激光辐射量值综合测量装置， 其特征在于， 所述激光 的波长为1 μm ‑13 μm。 7.如权利要求1、 4或5所述的宽波段激光辐射量值综合测量装置， 其特征在于， 所述探 测模块包括铟镓砷探测单元和碲镉汞探测单元， 所述铟镓砷探测单元和所述碲镉汞探测单 元安装在所述镀金积分球上， 所述铟镓砷探测单元和所述碲镉汞探测单元与所述控制模块 通信连接； 所述铟镓砷探测单元， 用于采集所述激光发射器发射激光对应的短波信号值， 以及采 集所述标准 光源发射 光源对应的短波信号 值； 所述碲镉汞探测单元， 用于采集所述激光发射器发射激光对应的中长波信号值， 以及 采集所述标准 光源发射 光源对应的中长波信号 值。 8.一种宽波段激光辐射量值综合测量方法， 其特征在于， 所述方法应用于权利要求1至 7任一所述的宽波段激光辐 射量值综合测量装置， 所述宽波段激光辐 射量值综合测 量方法 包括： 当所述积分球球缺元件安装在所述激光出射口处时， 获取通过所述探测模块采集所述 标准光源以及所述激光发射器处于关闭状态时的本底信号 值； 获取通过 所述探测模块在开启所述标准 光源时采集到的第一信号 值； 在通过所述激光发射器发射待测激光 时， 获取通过所述探测模块采集到的所述待测激 光对应的第二信号 值， 其中， 所述待测激光包括连续激光或脉冲激光； 通过所述控制模块基于所述本底信号值、 所述第 一信号值、 所述第二信号值、 预设标准 光源光谱辐射 通量以及预设探测模块 光谱响应度， 计算所述待测激光的激光功率； 当所述待测激光为所述脉冲激光时， 通过所述控制模块基于预设脉冲频率、 所述激光 功率， 计算得到所述脉冲激光的输出能量， 并基于所述输出能量以及预设脉冲半宽度， 计算 得到所述脉冲激光的平均功率。 9.如权利要求8所述的宽波段激光辐射量值综合测量方法， 其特征在于， 在所述当所述 积分球球缺元件安装在所述激光出射口时， 获取通过所述探测模块采集所述标准光源以及 所述激光发射器处于关闭状态时的本底信号 值的步骤之后， 还 包括： 当所述标准金板安装在所述激光出射口处时， 通过所述激光发射器发射激光至标准金 板上， 并获取通过 所述探测模块采集所述标准金板对应的第三信号 值； 当所述待测样品安装在所述激光出射口处时， 通过所述激光发射器发射激光至待测样 品上， 并获取通过 所述探测模块采集所述待测样品对应的第四信号 值； 通过所述控制模块基于所述本底信号值、 所述第三信号值、 所述第 四信号值以及预设 标准金板平均反射 率， 计算得到所述待测样品的反射 率。 10.如权利要求9所述的宽波段激光辐射量值综合测量方法， 其特征在于， 在所述在通 过所述激光 发射器发射待测激光时， 获取通过所述探测模块采集到的所述待测激光对应的 第二信号 值的步骤之后， 还 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114812799 A 3