[發明專利]基于CCD相機的光學透過率測試裝置

無效

• 申請號: 200910066873.1
• 申請日: 2009-04-27
• 公開（公告）號: CN101539473A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 蘇成志;曹國華;于正林;向陽;姜濤;丁紅昌
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;H04N5/225;H04N17/00
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 曲 博

技術領域

本發明涉及一種基于CCD相機的光學透過率測試裝置，屬于光學測試技術領域。

背景技術

為了測試光學元件的光學透過率，在現有測試裝置中，有一種雙頻雙通道光學透過率測試裝置，見圖1所示，該裝置由準直光源1、輸入分光鏡2、參考通道反射鏡3、雙頻機械斬光器4、參考光電耦合器5、輸出分光鏡6、測試光電耦合器7、測試通道反射鏡8、積分球9、光電探測器10、信號放大器11、鎖定放大器12和除法器13組成。其測試過程為，來自準直光源1的光束由輸入分光鏡2分為兩束，一束經參考通道反射鏡3反射、雙頻機械斬光器4調制成為參考交流光，另一束經雙頻機械斬光器4調制成為測試交流光，從而區別于背景光，使得測試過程能夠在亮場中進行，避免在暗室中測試所存在的不便。參考交流光、測試交流光的頻率不同。測試交流光經測試通道反射鏡8反射，與參考交流光一同經輸出分光鏡6進入積分球9勻光，再由光電探測器10探測并轉換為電信號。該電信號經信號放大器11放大，以滿足鎖定放大器12對信號強度的要求。放大后的電信號送入鎖定放大器12，包括參考信號V_B、測試信號V_A。參考光電耦合器5自雙頻機械斬光器4與輸出分光鏡6之間的光路上探測原始參考交流光，并將得到的電信號f_B送入鎖定放大器12。被測試件14位于雙頻機械斬光器4與測試通道反射鏡8之間的光路上。測試光電耦合器5自雙頻機械斬光器4與被測試件14之間的光路上探測原始測試交流光，并將得到的電信號f_A送入鎖定放大器12。由鎖定放大器12對V_B與f_B、V_A與f_A分別做相關運算，消除測試裝置因所存在的固有噪聲如1/f噪聲所造成的誤差，以及殘留背景噪聲的干擾。經相關運算處理后的參考信號V_B、測試信號V_A被送入除法器13求得二者比值。測試的第一步是測試裝置標定，就是暫不放入被測試件14，除法器13給出的V_A/V_B比值為測試裝置分光比λ。第二步是正式測試，放入被測試件14，除法器13給出此時的比值，則被測試件14的透過率T由下式求得：

T=VA′λVB′]]>

由于不論是V_A與V_B，還是V′_A與V′_B，它們都是測試裝置測試到的同一時刻的值，因此，該裝置避免了因準直光源1的電源電壓波動所造成的測試誤差。

發明內容

現有技術存在的技術問題在于，由于該裝置中的光電探測器10通常采用光電倍增管，屬于一種點探測器，同時，為了保證測試精度，必須進行勻光，而積分球9越大勻光效果越好。因此，第一，測試結果是被測試件14的整體平均透過率，而不能獲得被測試件14局部的透過率情況；第二，積分球9體積大，不利于測試裝置的便攜操作；第三，測試過程不可視，容易出現誤操作，無法掌握因實際測試中被測試件14可能類型不同、長度不同，在裝夾過程中難以保證測量交流光完全出射，從而造成測試誤差；第四，點探測器獲取的信號強度弱，信噪比小，因而測試精度低。為了實現測試過程可視化，測試被測試件各處透過率，減小測試裝置體積，提高測試精度，我們發明了一種基于CCD相機的光學透過率測試裝置。