[實(shí)用新型]一種雜散光測量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520372370.8
• 申請(qǐng)日: 2015-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN204679245U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于清華;孫勝利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號(hào): G01M11/00
• 分類號(hào): G01M11/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術(shù)領(lǐng)域

本專利屬于光學(xué)系統(tǒng)研制過程中的性能測試技術(shù)，具體涉及一種雜散光測量裝置，它用于光學(xué)系統(tǒng)的雜散光影響程度的初步測試，以及雜散光影響路徑的定位。

背景技術(shù)

隨著空間光學(xué)遙感技術(shù)圖像數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)空間光學(xué)遙感數(shù)據(jù)的定量化要求越來越高，因此測試空間光學(xué)遙感儀器的光學(xué)系統(tǒng)雜散光的影響程度，對(duì)雜散光的傳輸路徑進(jìn)行定位，是空間光學(xué)遙感儀器的研制過程中必要的一項(xiàng)測試項(xiàng)目。

國內(nèi)外通用的雜散光測試評(píng)價(jià)方法為點(diǎn)源透過率測試方法，該方法對(duì)測試環(huán)境要求較高，且在測試過程中，要求測試裝置的出射光束尺寸覆蓋光學(xué)系統(tǒng)的入口。當(dāng)光學(xué)遙感儀器的入口尺寸較大時(shí)，則要求增大測試裝置的出射光束尺寸，以及測試場地的空間，從而大大增加了測試裝置的研制難度、研制成本以及設(shè)備維護(hù)成本，不利于工程應(yīng)用的推廣。

本專利針對(duì)上述點(diǎn)源透過率測試方法遇到大口徑光學(xué)系統(tǒng)的一些測試問題，提出一種光學(xué)系統(tǒng)入口分區(qū)測試的雜散光測試方法。該測試方法原理簡單，通用各種口徑的光學(xué)系統(tǒng)，且可以直觀定位雜散光一次散射位置路徑。

發(fā)明內(nèi)容

本專利的目的是提出了一種雜散光測量裝置，解決大口徑光學(xué)系統(tǒng)的雜散光傳輸路徑定位及雜散光影響程度的技術(shù)問題。

本專利的雜散光測量裝置如圖1所示，它包括激光器和探測器。其中:激光器包括激光器頭部、調(diào)整架兩大部分。激光頭部有測試波段和定位波段兩個(gè)波段激光，兩波段的激光共口徑同方向出射，當(dāng)測試波段為可見波段時(shí)，激光器的測試波段和定位波段為同一波段，另外可以在激光頭部光束出射前端加設(shè)鎖相裝置來提高測試精度；調(diào)整架具有兩維平動(dòng)和兩維俯仰，共四維調(diào)節(jié)和鎖定功能。

激光頭部的測試波段和探測器響應(yīng)波段位于待測光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)注波段范圍內(nèi)，探測器覆蓋激光器的測試波段。

雜散光測量方法如下：首先對(duì)光學(xué)系統(tǒng)入口進(jìn)行分區(qū)，將孔徑相對(duì)較小的激光器放置在光學(xué)系統(tǒng)前端的某子孔徑位置處，調(diào)整激光器出射光束相對(duì)光學(xué)系統(tǒng)光軸方向的夾角，并利用置于光學(xué)系統(tǒng)像平面的探測器，探測開啟狀態(tài)下的激光器出射測量波段光束到達(dá)像平面的光能量，完成該孔徑位置、該離軸角條件下，雜散光的影響程度的測量，通過孔徑積分可以獲得，該離軸角條件下雜散光影響程度。另外，借助肉眼查看激光出射定位波段光束在光學(xué)系統(tǒng)中的照射位置，對(duì)一次散射，甚至二次散射位置進(jìn)行定位。

本專利雜散光測量技術(shù)實(shí)施步驟如下：

1.對(duì)待測光學(xué)系統(tǒng)入口進(jìn)行分區(qū)；

2.將激光器放置在光學(xué)系統(tǒng)前端的某子孔徑位置處，并調(diào)整激光器出射光束相對(duì)光學(xué)系統(tǒng)光軸方向的夾角到預(yù)定角度；

3.將探測器放置在待測光學(xué)系統(tǒng)的像平面上；

4.依次開啟激光器測量波段和探測器，探測器對(duì)探測開啟狀態(tài)下的激光器出射測量波段光束到達(dá)像平面的光能量；

5.開啟激光器定位波段，肉眼查看激光出射定位波段光束在待測光學(xué)系統(tǒng)中照射位置；

6.調(diào)整激光器的位置，探測器再次進(jìn)行激光器出射測量波段的能量探測，直至激光器位置覆蓋待測光學(xué)系統(tǒng)的全入口和關(guān)注的角度范圍。

其中，第4和5步驟可以順序互換。

待測光學(xué)系統(tǒng)入口分區(qū)的方法：根據(jù)激光光束口徑和光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，借助于光學(xué)仿真分析結(jié)果進(jìn)行分區(qū)。當(dāng)激光光束口徑足夠大時(shí)，可以采取待測光學(xué)系統(tǒng)入口全覆蓋的分區(qū)方法，即待測光學(xué)系統(tǒng)入口的每個(gè)分區(qū)的最大尺度小于激光光束口徑。當(dāng)激光光束口徑遠(yuǎn)小于光學(xué)系統(tǒng)入口時(shí)，根據(jù)光系統(tǒng)的對(duì)稱性，采取全入口分區(qū)取點(diǎn)，由點(diǎn)構(gòu)造全入口網(wǎng)格全覆蓋。

本專利的優(yōu)點(diǎn)在于原理簡單，通用各種尺寸口徑的光學(xué)系統(tǒng)，且可以直觀定位雜散光一次散射，甚至二次散射位置路徑。

附圖說明

圖1為雜散光測量光路圖，其中，包括激光器、待測光學(xué)系統(tǒng)、探測器。

圖2為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱光學(xué)系統(tǒng)入口分區(qū)示意圖。

圖3為面對(duì)稱光學(xué)系統(tǒng)入口分區(qū)采點(diǎn)示意圖。

具體實(shí)施方式

光學(xué)系統(tǒng)雜散光測量光路圖如圖1所示。光學(xué)系統(tǒng)入口分區(qū)根據(jù)激光光束口徑大小和光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式而定，比如對(duì)于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱式光學(xué)結(jié)構(gòu)，采取環(huán)帶分區(qū)，測量過程中，僅對(duì)某一半徑方向上的任意環(huán)帶上的小區(qū)域進(jìn)行測量，參見圖2；比如對(duì)于面對(duì)稱的離軸式光學(xué)系統(tǒng)，且激光光束口徑遠(yuǎn)小于光學(xué)系統(tǒng)的入口口徑，采取對(duì)稱半入口網(wǎng)格式取點(diǎn)測量的方式，參見圖3。

測量具體實(shí)施方法如下：

1.根據(jù)激光光束口徑大小和光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)測量孔徑區(qū)域及分布，并對(duì)測量孔徑位置進(jìn)行編號(hào)Ni(1：N)，設(shè)計(jì)測量角度θi(ω1：ω2)，設(shè)計(jì)測量光路布局圖；