[發明專利]基于計算全息元件的大口徑雜光系數測試方法及其系統

有效

• 申請號: 200610104862.4
• 申請日: 2006-11-07
• 公開（公告）號: CN101178337A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 馬臻;樊學武;陳榮利;李英才
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01M11/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 商宇科

技術領域

本發明涉及一種雜光系數測試方法及其系統，尤其是一種基于計算全息元件的大口徑雜光系數測試方法及其系統。

背景技術

大口徑成像光學系統的研制極大的促進了各個相關技術的發展，其雜散光水平作為光學系統的一項重要指標對成像光學系統的成像對比度和分辨率可產生重要影響，尤其是在某些探測應用領域，雜散光水平直接影響了探測能力的提高，因此光學系統的雜光設計和檢測勢在必行。從國內外的相關領域的研究看，對雜光水平的評價和檢驗主要通過對點源透過率(PST)和雜光系數(V)兩種參數的測試解決。

國內對大口徑光學系統的PST參數的檢驗主要使用激光照明的平行光管加轉臺來完成。由于PST參數主要針對點光源造成的雜光進行估算，因此不能用于評價以地球為背景的空間光學對地觀測應用情況下的雜光水平。

雜光系數的測量理論上可利用大口徑積分球作帶黑色目標的均勻面光源來加以測量來實現。此方法中大口徑積分球的開口直徑必須超過被檢測光學系統的口徑，且在出口處要設置同等口徑的準直光學鏡頭，同時大口徑積分球的出口直徑應小于其直徑的1/3，當被測光學系統的光學通光口徑超過500mm以后，積分球和準直光學鏡頭的口徑變得無法實現，因此目前還從出現解決有關大口徑光學系統的雜光測試的方法。

發明內容

本發明解決了為解決背景技術中存在的上述技術問題，而提供一種測試方便，實現難度小的大口徑雜光系數測試方法及其系統。

本發明的技術解決方案是：本發明為一種基于計算全息元件的大口徑雜光系數測試方法，其特殊之處在于：該方法包括以下步驟：

1)將出射的激光擴束成為大口徑平行光；

2)將該大口徑平行光照射到計算機全息光學元件上得到空心光束；

3)將空心光束出射入待測光學系統后，在待測光學系統后焦面上形成被亮光區圍繞的黑斑區域；

4)分別測量黑斑區域光照度E_b及亮光區的光照度E_w；

5)根據公式e=EbEw×100%]]>得出雜光系數e。

上述步驟5)中可以利用輻射度計在各個出射角度進行輻射亮度的標定，得到修正曲線C(ω，ψ)，將雜光系數e公式修正為e=EbEw×C(ω,ψ)×100%.]]>

一種實現上述的基于計算全息元件的大口徑雜光系數測試方法的測試系統，其特殊之處在于：該系統包括激光器、大口徑平行光管、計算機全息光學元件和可測量光照度的照度計，激光器、大口徑平行光管、計算機全息光學元件依序設置在同一光路上。

上述激光器和大口徑平行光管之間設置有折軸反射鏡。

上述測試系統還包括有可進行輻射亮度標定的輻射度計。

本發明具有以下優點：

1、本發明使用激光照明的大口徑平行光管和在光瞳處安置大口徑的計算機全息光學元件(CGH)，來模擬產生無窮遠的亮背景下的黑目標，計算機全息光學元件(CGH)做為關鍵元件，其口徑可與被測光學系統相當，不需要使用大口徑的積分球及準直光學系統，就可實現大口徑光學系統的雜光系數的測試，同時所使用的CGH無對中心要求，其制備難度較小，而且大口徑CGH可以使用膜壓的方法拼接制作，因此在保證其黑目標邊緣的清晰度不受CGH元件的平整度影響的情況下，可以在塑料薄膜上制作出任意大小的元件，因此無論多大口徑的光學系統都可用本實用新型的方法來測量雜光系數，從而從根本上解決大口徑光學系統雜光系數的測量問題。