[發明專利]一種深截止窄帶濾光片的高精度測試方法

有效

• 申請號: 201811301039.1
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109269778B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 劉華松;姜玉剛;何家歡;劉丹丹;季一勤
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01M11/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 周恒

本發明屬于光學技術領域，具體涉及一種深截止窄帶濾光片的高精度測試方法，該方法基于分光光度計對濾光片進行測試，將分光光度計的測試參數作為變量，將多元線性回歸的方法引入到濾光片性能的評價。通過對多組數據的多元線性回歸，確定影響濾光片性能的關鍵測試數，得到濾光片的測試誤差。該方法對于光學系統設計和光學薄膜元件的設計具有普適性。

技術領域

本發明屬于光學技術領域，具體涉及一種深截止窄帶濾光片的高精度測試方法。

背景技術

窄帶濾光片是光學成像系統的重要組成部分，隨著空間技術的不斷發展，窄帶濾光片廣泛應用于資源探測、海洋探測、氣候觀測軍事偵查、天文觀測等方面，能夠有效降低背景噪聲信號影響，提高接收信號的信噪比，發揮著不可取代的作用。最近幾年，隨著閃電探測、高分辨率成像等技術的快速發展，對濾光片的帶寬要求越來越窄。比如在在閃電探測中，由于背景輻射遠遠大于閃電信號，閃電信號往往會被淹沒在強大的背景輻射中，在光學系統中需要使用超窄帶濾光片(帶寬～1nm)在獲取閃電特征峰信號的同時濾去背景輻射，是提高閃電探測信噪比的有效手段。在工程研制中，深截止窄帶濾光片在鍍膜的過程中，受沉積方法、沉積條件和沉積參數等因素的影響，會引入各種誤差，使得其實測光譜特征參數與理論設計存在偏差，因而在濾光片制備完成后需對其光譜特性進行測試，這些光譜特性參數包括了中心波長、帶寬、透射比、抑制帶寬度等，通常可以通過測試濾光片的光譜透射比來計算得到這些參數。

目前，分光光度計是進行濾光片光譜透射比測試的最常用設備，但對于深截止超窄帶濾光片測試還存在很對問題，比如在測試超窄帶濾光片時由于光的非垂直入射會引入波長角漂誤差、積分時間長短會影響光譜透過率、數據間隔會影響光譜波形等，為了準確分析超窄帶濾光片光譜特性及其差別，需將開展超窄帶濾光片的性能測試技術研究。

綜上所述，在高精度光學元件發展的需求下，尤其是以為深截止、超窄帶濾光薄膜的應用為背景，如何使用分光光度計精準測試深截止窄帶濾光片的性能，成為高性能濾光片制造的瓶頸技術問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何基于分光光度計實現對深截止窄帶濾光片的性能評價。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種深截止窄帶濾光片的高精度測試方法，其包括如下步驟：

步驟1：首先選擇分光光度計的測試參數m-1個，分別記為變量x₁、x₂、……x_m-1；

步驟2：在每個變量下選擇不同的參數，共n個參數，則定義測試參數變量的矩陣X如下：

步驟3：濾光片的性能指標Y_i考核中心波長、峰值透過率、帶寬和截止帶深度，在此定義分別用Y₁、Y₂、Y₃和Y₄表示；

步驟4：上述的關系表征如下，基于數學的多元線性回歸的方法，矩陣β是需要多元回歸的矩陣：

步驟5：采用實驗設計的方法，確定測試實驗的相關參數，分別對設計的參數進行實驗測試；

步驟6：對上述多元線性回歸進行方差分析，檢驗測試結果Y_i與測試參數X之間是否存在顯著的線性關系，通過檢驗假設的方法構建檢驗統計量，在給定的顯著性水平α下，確定線性回歸關系的顯著性；