[發明專利]用于大口徑平行光束光譜輻照度的測量系統及方法

無效

• 申請號: 201210001098.3
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102519594A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張穎;趙慧潔;丁振敏
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01M11/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種用于大口徑平行光束光譜輻照度的測量系統，其特征在于：該測量系統包括標準平行光源(1)、光束掃描裝置、輔助光學系統、探測系統；其中光束掃描裝置由光闌(2)、掃描鏡(3)、電控旋轉臺(8)和電控平移臺(9)組成，光闌(2)底板固定在電控平移臺(9)之上，電控旋轉臺(8)固定在光闌(2)底板之上，掃描鏡(3)固定在電控旋轉臺(8)之上；其中輔助光學系統包括拋物鏡(4)和折疊鏡(5)；探測系統包括積分球(6)、光譜儀(7)和計算機(10)。

2.根據權利要求1所述的用于大口徑平行光束光譜輻照度的測量系統，其特征在于：所述的標準平行光源(1)的出射平行光口徑小于積分球入口直徑。

3.根據權利要求1所述的用于大口徑平行光束光譜輻照度的測量系統，其特征在于：所述的光譜儀(7)的光譜范圍覆蓋了標準平行光源(1)的光譜范圍。

4.一種利用權利要求1所述的測量系統對大口徑平行光束光譜輻照度的測量方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1、調整測量系統中組件的位置，構成第一測量光路：

將積分球(6)置于標準平行光源(1)正前方，標準光源(1)發出的小口徑平行光束直接入射到積分球(6)內，計算機(10)控制光譜儀(7)探測進入積分球(6)的光譜輻通量為Φ₁(λ)；

步驟2、調整測量系統中組件的位置，構成第二測量光路：

將光闌底板固定在電控平移臺之上，電控旋轉臺固定在光闌底板之上，掃描鏡固定在電控旋轉臺之上，構成光束掃描裝置，其中，光闌其中一面有一個面積為A的圓孔；將光束掃描裝置置于待測平行光正前方，調整光束掃描裝置使得待測平行光束的中心光線垂直光闌(2)且穿過光闌中心；標準平行光源(1)置于掃描鏡(3)的另一側，其中心光線也垂直光闌(2)且穿過光闌中心；調整電控旋轉臺(8)將掃描鏡(3)反射面轉向標準平行光源(1)，且反射面與光源中心光線成45°夾角，使得標準平行光源(1)發出的平行光束經掃描鏡(3)反射到拋物鏡(4)和折疊鏡(5)構成輔助光學系統；將積分球(6)入口置于輔助光學系統的像點處，輔助光學系統使得標準平行光源光束會聚并全部進入積分球(6)，此時計算機(10)控制光譜儀(7)在積分球(6)出口處探測到的光譜輻照度為E₁(λ)；

步驟3、調整測量系統中組件的位置，構成第三測量光路：

調節電控旋轉臺(8)將掃描鏡(3)反射面朝向待測平行光束，使得通過光闌(2)的待測平行光束經掃描鏡(3)反射到輔助光學系統；待測平行光束經輔助光學系統反射會聚，全部進入積分球(6)，此時計算機(10)控制光譜儀(7)探測到積分球(6)出口處的光譜輻照度為E₂(λ)；

步驟4、計算出待測平行光束不同位置處的光譜輻照度：

待測平行光束中心區域的光譜輻照度為

步驟5、調整測量系統中組件的位置，對其他位置處的待測平行光束進行光譜福照度的測量：

調整電控平移臺(9)，使得光闌(2)和掃描鏡(3)對準其他位置處待測平行光束，此時計算機(10)控制光譜儀(7)探測到積分球(6)出口處的光譜輻照度為E′₂(λ)；將E′₂(λ)替換上式中的E₂(λ)，即可計算待測平行光束其他位置處的光譜輻照度。