[實用新型]反射式望遠系統透過率高效測量系統

有效

• 申請號: 201320339285.2
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN203365106U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 薛勛;胡丹丹;羅婧;趙建科;張潔;高斌;趙婷;王瑨;惠晨鵬;徐亮;賽建剛;陳永權;劉峰;田留德;趙懷學;潘亮
• 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
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

技術領域

本實用新型屬于光學檢測領域，尤其涉及一種針對反射式望遠系統（如卡塞格林系統和RC系統）進行光譜透過率測試的測量系統。

背景技術

隨著人們對微觀世界、遙遠外太空的好奇程度與日俱增，光學成像系統也在這種強烈需求的大背景下飛速的發展。高倍率的電鏡顯微儀、大口徑長焦距的天文望遠鏡、乃至空間用子孔徑拼接式大口徑空間望遠鏡都如雨后春筍般呈現在世人面前，這種蒸蒸日上、欣欣向榮的景象，使全球光學領域為之振奮。

現今星載探測、空載測繪、地對空光電經緯儀等光學系統，由于成像距離遠、空間分辨率高、星等探測能力強等特點，主要采用的結構為反射式望遠系統結構。這種結構由于沒有色差、光譜范圍廣、較折射望遠鏡容易制作等優勢，越來越多的受到光學設計者的青睞。其典型代表有：卡塞格林系統、R-C系統等。主鏡加次鏡式的反射結構使得此類望遠系統對主次鏡間隔和同軸度的要求非常高，次鏡安裝在主鏡之前，次鏡部件除了保證自身的剛性，主要是保證與主鏡光軸的同軸度要求，以及主次鏡的間距公差要求，并盡量減小攔光系數，所以次鏡部件的設計一般采用三條或四條輻條筋的結構，并通過對心加工的形式，保證與主鏡光軸的同軸度要求。

光學系統的光譜透過率和白光透過率是成像質量評價的一項重要指標，它反映了目標輻射或反射光譜經過光學系統后能被探測響應的能量損失程度，標志著光學系統傳輸接收光能輻射的強弱。而且通過對光學系統光譜透過率的精確測量，可以與探測器的光譜響應函數相乘間接計算出整機的光譜響應函數，這樣可以為工程應用提供準確、可靠的數據支持，便于分析確認整機探測能力。

對光學系統光譜透過率和白光透過率的測試，傳統的測試方式是：平行光管和單色儀提供準直光束，平行光管出光口處限制光束直徑（光束直徑小于被測系統入瞳直徑），利用探測器測量空測數值（光路中不加待測反射式望遠系統）和實測數值（光路中加入待測反射式望遠系統），通過這兩個數值，根據公式（1）計算得到不同波長下，光學系統的透過率。

其中：Φ_實代表光路中加入待測反射式望遠系統后探測器（光譜采集系統）的響應值；

Φ_空代表光路中未加入待測反射式望遠系統后探測器（光譜采集系統）的響應值；

Si代表i波長下，光學系統的透過率；

傳統的光譜透過率和白光透過率的測量方式是針對中心無遮攔式的共軸透射系統、離軸反射系統設計的，通常是在光學系統中心測量，沒有考慮到上述反射式望遠系統具有次鏡加輻條筋的特殊結構特性。由于輻條筋和次鏡的影響，這類光學系統中心會有遮攔，使用傳統的方式，需要根據輻條筋的形狀，在不同的區域分別對光學系統進行透過率測量。然而，反射式望遠鏡一般都較為巨大、笨重，不適合來回上下左右移動。而相應的測試用平行光管也是固定式的，不便移動，不能滿足不同區域測試的要求。

針對上述反射式望遠系統具有次鏡加輻條筋的特殊結構特性，擬在傳統的光譜透過率和白光透過率測量設備的基礎上進行改進，加入旋轉式光束折軸裝置，可以極大的提高整個測試的效率、加快測試進度、節省測試人員的勞動力。

發明內容

為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種能夠較大提高測試效率、加快測試進度的反射式望遠系統透過率高效測量系統。

本實用新型的技術解決方案是：

一種反射式望遠系統透過率高效測量系統，其特殊之處在于：所述反射式望遠系統透過率高效測量系統包括光源系統、準直系統、星點單元、旋轉式光束折軸系統、光譜采集系統、主控系統、數據處理單元以及顯示單元；所述準直系統設置在光源系統的出射光路上；所述星點單元設置在光源系統與準直系統之間并處于光源系統的焦平面上；所述的旋轉式光束折軸系統設置在準直系統的出射光路上；待測反射式望遠系統設置于旋轉式光束折軸系統的出射光路上，待測反射式望遠系統的輸出端與光譜采集系統連接；所述主控系統分別與光源系統、旋轉式光束折軸系統以及光譜采集系統相連；所述數據處理單元分別與主控系統以及顯示單元相連。

上述準直系統為離軸反射光學系統；所述離軸反射光學系統包括離軸拋物面主鏡、第二折軸鏡以及可變光闌；所述第二折軸鏡以及離軸拋物面主鏡依次設置在光源系統經星點單元后的出射光路上；所述旋轉式光束折軸系統設置在經離軸拋物面主鏡反射后的出射光路上；所述可變光闌設置在離軸拋物面主鏡與旋轉式光束折軸系統之間。

上述光源系統包括積分球、單色儀；單色儀發出的光經積分球勻光后，射入星點單元。

上述星點單元是由星點目標靶板組成的。