[發明專利]一種高精度紫外光譜輻照度測量系統

有效

• 申請號: 201410535632.8
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104374474A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 王加朋;任曉婉;孫紅勝
• 申請（專利權）人: 北京振興計量測試研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龔頤雯;馬東偉

技術領域

本發明涉及光學測試技術領域,特別是涉及一種高精度紫外光譜輻照度測量系統。

背景技術

紫外波段的輻射特性不同于可見光和紅外波段，它在空間探測領域具有不可替代的優勢，隨著探月工程、深空探測計劃、以及火星探測等計劃的相繼發展，受到越來越多的關注。在對紫外載荷進行標定時，紫外模擬器、紫外光源和紫外載荷需要提前進行標定。紫外光譜輻照度值是一項重要的標定值，為解決現階段紫外天體模擬器光譜輻照度無法進行高精度計量的問題。因此建立一種紫外光譜輻照度測量系統以對紫外載荷進行高精度標定。

本高精度紫外光譜輻照度測量系統對每個分系統都提出了極高的設計和加工要求。但現有技術中紫外漫透射片一般為一片類似于毛玻璃的結構，對后方光學系統的光學能量傳輸效率較低。現有技術中消偏振器會出現雜光，影響之后系統的光束輸出。現有技術中紫外分光系統大部分采用凹面光柵，由于入射光線和衍射光線漸的角度大，從而會引起較大的像散和慧差，影響整個測量系統的測量準確性。

發明內容

本發明的目的在于現階段紫外天體模擬器光譜輻照度無法進行高精度計量的問題，提供了一種高精度紫外光譜輻照度測量系統，它不僅能夠提高對紫外載荷光譜輻照度測量的精度，還能解決現有技術中存在的問題。

本發明公開了一種高精度紫外光譜輻照度測量系統，包括紫外漫透射片、匯聚透鏡組、入射狹縫、消偏振器、折反鏡、紫外分光系統和線陣紫外探測器。其特征是：

所述紫外漫透射片是一片圓形玻璃，其直徑范圍為Φ10mm～Φ200mm；所述匯聚透鏡組由一塊凸透鏡和一塊凹透鏡組成，兩塊透鏡中心軸線重合，組成一個匯聚光學系統用來收集漫透射光能量,兩塊透鏡前后表面均鍍200nm～400nm增透膜，透過率范圍為75％～99％，其余波段透過率較低；所述入射狹縫高度范圍為1mm～40mm；所述消偏振器由兩塊依次放置的延遲器組合而成；所述折反鏡表面鍍高反膜；所述紫外分光系統是采用光柵分光方式，光柵尺寸范圍為15mm×15mm～100mm×100mm。

進一步的,根據權利要求所述的高精度紫外光譜輻照度測量系統，其特征在于:

所述紫外漫透射片的材料是氟化鈣單晶材料，滿足朗伯特性，余弦響應小于4％，其直徑范圍為Φ10mm～Φ200mm。

進一步的,根據權利要求1所述的高精度紫外光譜輻照度測量系統，其特征在于:

所述凸透鏡的口徑范圍為1mm～100mm，R1面半徑范圍為5mm～500mm，R2面半徑范圍為5mm～500mm，凹透鏡口徑范圍為1mm～100mm，R3面半徑范圍為5mm～500mm，R4面半徑范圍為1mm～100mm；兩個透鏡中心間距d0范圍為1mm～200mm。

進一步的,根據權利要求1所述的高精度紫外光譜輻照度測量系統，其特征在于所述入射狹縫是可調節式結構，調節高度范圍為1mm～50mm。

進一步的,根據權利要求1所述的高精度紫外光譜輻照度測量系統，其特征在于所述消偏振器是由兩塊依次放置的楔形石英晶體組成，所述兩塊石英晶體的中心厚度比為1：2，楔角θ范圍為0.1°～10°。

進一步的,根據權利要求1所述的高精度紫外光譜輻照度測量系統，其特征在于所述折反鏡的直徑范圍：Φ10mm～Φ100mm，所述折反鏡的基底材料為熔融石英，其表面鍍有高反膜，反射光譜范圍覆蓋200nm～400nm，光譜反射率范圍為70％～98％。

進一步的,根據權利要求1所述的高精度紫外光譜輻照度測量系統，其特征在于所述紫外分光系統采用消像差全息凹面光柵分光方式，所述光柵光譜范圍：200nm～400nm，光柵常數：σ＝1200g/mm，光柵尺寸范圍為15mm×15mm～100mm×100mm，入射光束與出射光束夾角范圍為10°～180°。

本發明與現有技術相比的有益效果：

(1)本發明可實現對紫外有效載荷進行高精度紫外光譜輻照度測量，解決在測量系統中存在的能量利用率低，信噪比低、測量誤差大、測量精度低等問題。

(2)本發明設計巧妙，體積緊湊，重量輕，還能適用于試驗外場對紫外有效載荷進行高精度紫外光譜輻照度測量。

附圖說明

所包括的附圖用來提供對本發明實施例的進一步的理解，其構成了說明書的一部分，用于例示本發明的實施例，并與文字描述一起來闡釋本發明的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明高精度紫外光譜輻照度測量系統示意圖；