[發(fā)明專利]紫外傳函儀用像分析器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910219474.4
• 申請日: 2009-12-14
• 公開（公告）號: CN101738307A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 楊紅;姜昌錄;郭羽;焦明印;康文莉;康登魁;吳李鵬
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業(yè)第二〇五研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G02B5/20;G02B13/16
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 趙振紅

技術領域

本發(fā)明屬于光學計量與光電檢測領域，主要涉及一種紫外光學系統(tǒng)傳遞函數(shù)測量儀(簡稱紫外傳函儀)，尤其涉及一種紫外傳函儀中的像分析器。

背景技術

光電像分析器是光學參數(shù)測量儀器的主要組成部分。目前光電式光學參數(shù)測量儀器主要包括焦距儀、視場儀、球徑儀等，用于對光學系統(tǒng)參數(shù)如焦距、放大倍率、畸變、視場、曲率半徑等進行測量。而在上述的這些光電式光學參數(shù)測量儀器中，一般都采用了光電像分析器。中國專利申請200410090673.7公開了一種無限兼有限共軛光電像分析器，該光電像分析器主要包括CCD光電傳感器和望遠光學系統(tǒng)，并附有平移臺和旋轉(zhuǎn)臺，可以實現(xiàn)多種測試功能，即可測量放大倍率、視場、可見光分辨率等多種光學系統(tǒng)參數(shù)。然而，該光電像分析器存在以下問題：(1)只能測量可見光波段；(2)測量精度受CCD像元尺寸的限制，測量精度不會很高；(3)工作光譜范圍不能選擇。

隨著光電子技術的不斷發(fā)展，紫外光學系統(tǒng)在空間探測和軍事領域得到廣泛應用，而紫外光學系統(tǒng)的性能直接影響到其應用武器系統(tǒng)的戰(zhàn)技指標。因此，對紫外光學系統(tǒng)參數(shù)的測試就顯得尤為重要。紫外光學傳遞函數(shù)是評價紫外光學系統(tǒng)成像質(zhì)量的必要參數(shù)，是紫外光學系統(tǒng)分辨能力和能量傳遞能力的綜合指標，是光電武器系統(tǒng)中光學設計時的重要依據(jù)。由于紫外光比可見光波長短，因此也對像分析器的精度提出了很高的要求。但是，目前的紫外CCD探測器還處在試研階段，性能還不穩(wěn)定，再加上CCD像元尺寸的限制，可以說，采用紫外CCD探測器構成的像分析器是無法滿足紫外光學系統(tǒng)傳遞函數(shù)測試的精度要求。另外，由于光學材料的折射率和色散系數(shù)是波長的函數(shù)，亦即隨著測試光源波長的不同，其折射率也就不同。所以，在測試紫外光學系統(tǒng)傳遞函數(shù)時，需要根據(jù)用戶的要求對測試的光譜段進行選擇。目前還沒有滿足以上需求的像分析器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種適用于紫外傳函儀的像分析器。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的像分析器包括分析狹縫、中繼光學系統(tǒng)、含有多個插拔紫外濾光片的光學濾光器、紫外光電倍增管、鏡筒、二維電動掃描平臺和三維手動可調(diào)平臺；所述中繼光學系統(tǒng)由兩個分離式正透鏡組構成且兩個正透鏡組之間為平行光路，中繼光學系統(tǒng)的物方孔徑角大于被測紫外光學系統(tǒng)的像方孔徑角，中繼光學系統(tǒng)的第一正透鏡組的物方焦點位于所述分析狹縫的中心，第二正透鏡組的像方焦點位于紫外光電倍增管的光敏面中心；所述鏡筒中部帶有徑向插槽，所述分析狹縫、中繼光學系統(tǒng)和紫外光電倍增管通過相應的光學支架固連在鏡筒中，其中一個紫外濾光片插在鏡筒的徑向插槽內(nèi)并位于所述中繼光學系統(tǒng)的平行光路中；二維電動掃描平臺固連在三維手動可調(diào)平臺上，所述鏡筒固連在二維電動掃描平臺上；當紫外傳函儀工作時，所述二維電動掃描平臺在紫外傳函儀控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)二維掃描運動，在不同的掃描點上，被測紫外光學系統(tǒng)將紫外傳函儀中的紫外目標成像在分析狹縫中的不同位置上，每個掃描點的紫外目標像經(jīng)所述中繼光學系統(tǒng)放大和所述紫外濾光片濾光后會聚到所述紫外光電倍增管的光敏面上，紫外光電倍增管實時對接收的各紫外光信號進行光電轉(zhuǎn)換后送入紫外傳函儀的控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明，所述的多個插拔紫外濾光片為三個，第一個為光譜中心波長300nm，半帶寬15nm的窄帶濾光片，第二個為光譜中心波長400nm，半帶寬20nm的窄帶濾光片，第三個為帶寬在260nm～400nm范圍內(nèi)的帶通濾光片。

根據(jù)本發(fā)明，所述第二正透鏡組的組合焦距是所述第一正透鏡組的組合焦距的5～8倍。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面。

(一)主要由分析狹縫、中繼光學系統(tǒng)、紫外光電倍增管和二維電動掃描平臺及三維手動可調(diào)平臺構成的本發(fā)明是為紫外傳函儀提供的一種掃描式紫外像分析器。當對紫外光學系統(tǒng)進行像質(zhì)測量時，紫外傳函儀的控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)驅(qū)動二維電動掃描平臺在橫向和豎向平移，從而實現(xiàn)了對被測紫外光學系統(tǒng)像面進行子午和弧矢方向的二維掃描。由于分析狹縫的尺寸很小，當二維電動平臺按步長移動時，就可以對被測紫外光學系統(tǒng)的像面進行細微的掃描測試；同時，因紫外光電倍增管具有較高的靈敏度，能夠探測到很微小的紫外光能，所以本發(fā)明可以滿足紫外傳函儀提出的高精度要求。

(二)本發(fā)明還配置了多個不同光譜的紫外濾光片，可以滿足用戶對不同譜段紫外光學系統(tǒng)的測試需求；同時，紫外濾光片放在中繼光學系統(tǒng)的平行光路中，因而，在更換不同紫外濾光片或無濾光片時都不會影響中繼光學系統(tǒng)的像面位置，從而保證了紫外光電倍增管光敏面能充分接收紫外光能。

附圖說明