[發明專利]光學濾光片高精度透過率測試裝置

在審

• 申請號: 201510941385.6
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105372042A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 顧燕;呂揚;朱波;楊鋒;閔超波;王琦;李燕紅;郭一亮;任玲;周新;裴晶
• 申請（專利權）人: 北方夜視技術股份有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明屬于微光技術領域，特別是一種光學濾光片高精度透過率的測試裝置。

背景技術

光譜透過率是光學濾光片濾光特性的重要參數。如何精確地測定濾光片的光譜透過率，可有效地指導濾光片的制備工藝，也在一定程度上提高了日盲紫外探測器件的實用性。根據高測試精度的需要，且經濾光片衰減過后的光信號是極其微弱的，所以該套測試裝置對抑制雜散光的要求較高。

目前，國內對光學濾光片OD值大于10的透過率測試裝置沒有相關的報道，更沒有提及其光譜透過率的測試裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光學濾光片高精度透過率測試裝置，用于測試光學濾光片光譜透過率，其可探測出濾光片OD值為12的透過率。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種光學濾光片高精度透過率的測試裝置，包括激光泵浦寬帶光源、光調制器、雙級聯單色儀系統、光準直系統、測試暗箱、紫外可見光電倍增管、高壓電源模塊、光電信號處理模塊、鎖相放大器和工控計算機，所述紫外可見光電倍增管和被測濾光片均設置在測試暗箱內，且被測濾光片位于光準直系統和紫外可見光電倍增管之間；

激光泵浦寬帶光源產生白光經光調制器調制成具有固定頻率的光信號，經雙級聯單色儀系統的光柵產生純凈的單色光，單色光入射至光準直系統轉變為準平行、小束徑的單色光，再入射至被測濾光片；經被測濾光片衰減后的單色光入射至紫外可見光電倍增管，在高壓電源模塊的作用下經光電轉換成放大的光電流信號；再在信號處理模塊中對光電倍增管輸出的光電流信號進行濾波放大地處理后送入鎖相放大器進行相敏檢測得到穩定的電壓信號；工控計算機根據鎖相放大器得到的電壓信號值確定透過的光功率值，與原始的光功率之比即為被測濾光片的透過率。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

(1)本發明采用高穩定性、高亮度的光源，彌補單光束測量技術的不足；

(2)本發明在單色儀入光口和出光口分別裝有特定截止波長的高通濾光片，可有效地降低了單色儀的雜散光，從而滿足了高精度光譜透過率的測試要求；

(3)本發明首次提出了光學濾光片高精度透過率的測試裝置，其極限探測OD值高達12，填補了國內光學濾光片高精度光譜透過率測試裝置的空白。

附圖說明

圖1為本發明光學濾光片高精度透過率測試裝置的結構示意圖。

圖2為本發明實施方式中濾波片透過率測試曲線圖。

具體實施方式

光譜透過率是光學濾光片濾光特性的重要參數。如何精確地測定濾光片的光譜透過率，可有效地指導濾光片的制備工藝，也在一定程度上提高了日盲紫外探測器件的實用性。為了精確地探測出紫外可見光范圍內濾光片的光譜透過率，本發明提出了一種用于200～600nm光譜范圍內的光學濾光片高精度透過率測試裝置。

結合圖1，測試裝置包括激光泵浦寬帶光源1、光調制器2、雙級聯單色儀系統3、光準直系統4、測試暗箱5、紫外可見光電倍增管6、高壓電源模塊7、光電信號處理模塊8、鎖相放大器9以及工控計算機10；被測濾光片設置在測試暗箱5內，且位于光準直系統4的發射光路上；

激光泵浦寬帶光源1產生白光經光調制器2調制成具有特定頻率的光信號，經雙級聯單色儀系統3的光柵產生純凈的單色光，單色光入射至光準直系統4轉變為準平行、小束徑的單色光，再入射至被測濾光片；經被測濾光片衰減后的單色光入射至紫外可見光電倍增管6，在高壓電源模塊7的作用下經光電轉換成放大的光電流信號；再在信號處理模塊8中對光電倍增管輸出的光電流信號進行濾波放大地處理后送入鎖相放大器9進行相敏檢測得到穩定的電壓信號；工控計算機根據鎖相放大器得到的電壓信號值得到透過的光功率值，與原始的光功率之比即為被測濾光片的透過率。

激光泵浦寬帶光源1采用的是美國Rnergetig公司生產的型號為LDLSEQ-99白光光源；該寬帶白光光源采用激光泵浦的方式維持等離子體放電發光，避免了使用電極所帶來的缺陷；首先通過高壓放電點燃燈泡內的氙氣，使氙氣溫度升高電離變成等離子體，連續激光光束經過透鏡聚焦進入燈泡，利用激光的能量來維持燈泡內的等離子體，此時高壓即可關閉，采用聚焦良好的激光來維持等離子體，可以使紫外光激發穩定而且易于聚焦；因此可以產生系統測試時所需的高亮度、高穩定性的白光。

光調制器2采用的是由美國斯坦福研究系統公司生產的SR540型光調制器2；其在本裝置中的作用主要是用來將光源發出的光輻射信號通過電動機調制成交變信號，從而避免檢測信號時間長而漂移，能對被測光進行調制，同時輸出與調制頻率同步的參考電壓方波，作為鎖定放大器的參考信號。