**Revue française de métrologie


n° 31, Vol. 2012-3, 13-20, DOI : 10.1051/rfm/2012008

Étalonnage de la sensibilité en éclairement de radiomètres par la méthode de balayage de faisceau

Radiometer calibration for irradiance responsivity by the scanning beam method

 

Bernard ROUGIÉ et Fatima TAYEB-CHANDOUL

Laboratoire commun de métrologie LNE-CNAM (LCM), CNAM, 61 Rue du Landy, 93210 Saint Denis, France, bernard.rougie@cnam.fr

Résumé : Dans la méthode « par balayage de faisceau » un faisceau monochromatique, de grande dimension et de répartition de flux uniforme, est synthétisé par la juxtaposition en de nombreuses positions d’un même faisceau. Un tel éclairement est impossible à obtenir avec un faisceau unique. L’article présente un dispositif d’étalonnage de la sensibilité en éclairement d’un radiomètre par balayage de faisceau. Sa particularité réside dans l’utilisation d’un faisceau monochromatique non cohérent, de profil non gaussien. Cette méthode a été optimisée par un calcul numérique simulant cette opération puis validée à 1,7 × 10-3 près par comparaison à une méthode classique. Le dispositif a été mis en oeuvre pour la mesure de la sensibilité en éclairement d’une thermopile. Malgré des variations de sa sensibilité spatiale de plus de 10 %, la sensibilité moyenne a été mesurée avec une incertitude meilleure que 0,35 %. La valeur est parfaitement cohérente avec les résultats obtenus depuis une vingtaine d’années par une méthode plus classique mais a permis la division par 2 des incertitudes. Ce type de mesure, capable de prendre en compte de telles variations de sensibilité locale en éclairement, pourra être étendu à d’autres instruments.

Abstract: By the scanning beam method a large monochromatic and uniform synthetic beam is obtained from the juxtaposition of a same beam at several places close together. Such an irradiance cannot be obtained by a single beam. We report here a improvement of a setup for irradiance responsivity calibration of detector. The special feature of this work is the use of an incoherent monochromatic beam with a non gaussian profile. The method has been qualified by a numerical simulation of the measurement process then validated by comparing the results with a classical method. This setup has been implemented for the irradiance responsivity measurement of a thermopile. Then, despite of the 10% local variation, its responsivity has been measured at 0.35% uncertainty level. The value agrees the previous measurements with an other method of this thermopile over 20 years. Furthermore it shows an uncertainty which is half the previous one. We plan to extend this method to other instruments such as mosaic photometer because of its ability to take into account large local responsivity variations.

Mots clés : métrologie optique, rayonnement optique, balayage de faisceau, étalonnage, éclairement, thermopile, sensibilité, détecteur.

Key words: optical metrology, optical radiation scanning beam, irradiance calibration, thermopile, responsivity, detector.


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