[發(fā)明專利]一種連續(xù)可調(diào)光強(qiáng)的光衰減裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510601122.0
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105388610A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙菲菲;李想;朱曦;李偉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇南大五維電子科技有限公司
• 主分類號: G02B26/02
• 分類號: G02B26/02;G02B5/00;G02B27/09
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光強(qiáng)衰減技術(shù)領(lǐng)域和光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以連續(xù)調(diào)節(jié)光強(qiáng)的衰減裝置。

背景技術(shù)

在光路中，光衰減片和勻光板可以實(shí)現(xiàn)光衰減和勻光。光衰減片利用光的吸收和反射作用來衰減一定波段范圍內(nèi)的光強(qiáng)。光衰減片具有一定的衰減系數(shù)，但是不可調(diào)節(jié)，若需要不同強(qiáng)度的光線，需要準(zhǔn)備多個(gè)不同衰減系數(shù)的衰減片，再根據(jù)需要進(jìn)行更換，這增加了操作的復(fù)雜性和成本。現(xiàn)有光衰減裝置(如申請?zhí)枮?01310603534.9的中國專利《日盲紫外濾光片帶外截止深度測試裝置》采用光衰減片進(jìn)行光衰減)，存在光衰減不定量、衰減后光強(qiáng)分布不均勻、且衰減光源的強(qiáng)度不可以連續(xù)調(diào)節(jié)等缺點(diǎn)，使得衰減裝置在某些實(shí)際應(yīng)用中，存在衰減系數(shù)小，衰減后光強(qiáng)仍達(dá)不到衰減要求的問題。因此，不能滿足精密的光學(xué)測量的要求，也難以在某些方面，如傳感器靈敏度檢測中應(yīng)用。

鑒于此，在精密測量領(lǐng)域一般不使用衰減片，而采用積分球裝置。積分球是一個(gè)內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的空腔球體。球壁上開一個(gè)或幾個(gè)窗孔，用作進(jìn)光孔、放置光接收器件的接收孔和出光孔。積分球內(nèi)壁上涂以反射率很高的漫反射材料，這樣，進(jìn)入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射，在內(nèi)壁上形成均勻照度。積分球一般用來做勻光光源和光衰減。與傳統(tǒng)的光衰減片和勻光板相比，積分球可以實(shí)現(xiàn)均勻衰減的光分布，因此，被廣泛應(yīng)用在光源的發(fā)光特性研究、光譜特性分析、器件和設(shè)備的標(biāo)定、高精度光學(xué)測試等領(lǐng)域。

但在某些特定應(yīng)用，如傳感器靈敏度檢測中，要求非常弱的光源，因此，對衰減裝置的衰減系數(shù)要求較高，且要求出射光強(qiáng)在小范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。此時(shí)，為滿足使用要求，需要大口徑積分球和高衰減系數(shù)的衰減片，這樣導(dǎo)致加工難度、質(zhì)量和成本都很高，甚至利用現(xiàn)有實(shí)際工藝根本無法加工。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)可調(diào)光強(qiáng)的光衰減裝置，該裝置在大范圍內(nèi)可以連續(xù)調(diào)節(jié)衰減光強(qiáng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種連續(xù)可調(diào)光強(qiáng)的光衰減裝置，該裝置包括光源及兩個(gè)或兩個(gè)以上的積分球，每個(gè)積分球上設(shè)有進(jìn)光孔和出光孔，各個(gè)積分球之間順序級聯(lián)，即前一個(gè)積分球的出光孔連接后一個(gè)積分球的進(jìn)光孔，順序級聯(lián)的兩個(gè)積分球連接部位均裝有電子可變光闌，用來調(diào)節(jié)進(jìn)入積分球和從積分球出射的光輻射通量。

各個(gè)積分球上還設(shè)有用于探測積分球內(nèi)壁上的輻照度的光功率計(jì)。

所述光功率計(jì)選用電流型光功率計(jì)或光子計(jì)數(shù)型光功率計(jì)或者這兩種的組合。

進(jìn)一步地，在光源入射的第一個(gè)積分球進(jìn)光孔上安裝有濾光片，用來濾除雜散光。

所述電子可變光闌包括通光孔、擋板和電機(jī)，電機(jī)帶動擋板左右移動。

所述電子可變光闌包括多個(gè)葉片、光闌調(diào)整環(huán)、齒輪和電機(jī)，多個(gè)葉片組成旋轉(zhuǎn)環(huán)形并且環(huán)形的外緣由光闌調(diào)整環(huán)固定，光闌調(diào)整環(huán)與齒輪連接，齒輪由電機(jī)控制轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步地，各個(gè)積分球之間通過連接裝置連接，所述連接裝置包括兩個(gè)內(nèi)外放置的連接圈，連接圈之間通過連接件或者橡膠圈固定連接，或者在外連接圈的內(nèi)側(cè)以及內(nèi)連接圈的外側(cè)分別對應(yīng)設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有彈簧和鋼珠，其中彈簧設(shè)置在內(nèi)連接圈的凹槽內(nèi)，鋼珠設(shè)在彈簧的頂部，在彈簧力的作用下鋼珠固定在外連接圈的凹槽內(nèi)，從而使得兩個(gè)連接圈連接在一起。

優(yōu)選地，所述連接裝置中，與電子可變光闌相連的連接圈上設(shè)有限位臺。

優(yōu)選地，所述電子可變光闌和相連的連接圈的周向上分別設(shè)置有螺紋，兩者通過螺紋實(shí)現(xiàn)緊固連接。

本發(fā)明能夠解決目前市場上光衰減裝置存在的技術(shù)缺陷，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)該裝置可實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)的分段連續(xù)衰減，可實(shí)現(xiàn)定量化調(diào)節(jié)。衰減后光強(qiáng)分布均勻，且衰減系數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣。

(2)申請?zhí)枮?01410312773.3的中國專利《日盲紫外輻照度定標(biāo)裝置》，公開了一種日盲紫外輻射照度定標(biāo)裝置，其采用單個(gè)積分球進(jìn)行光衰減，衰減后的出射紫外光輻照度為10^-7-10^-13W/cm²，在實(shí)際應(yīng)用中，這無法滿足更靈敏的日盲紫外探測器靈敏度的檢測要求。當(dāng)本發(fā)明的級聯(lián)裝置用于日盲紫外波段時(shí)，衰減后的出射紫外光輻照度可以達(dá)到10^-17-10^-19W/cm²，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上述單個(gè)積分球?qū)＠妮椪斩取?/p>

(3)本發(fā)明的裝置可應(yīng)用于大范圍連續(xù)定量調(diào)節(jié)的光衰減器、器件或設(shè)備的光探測靈敏度探測、光源的輻射量和顏色測量、光譜特性分析等多個(gè)領(lǐng)域。

附圖說明