[發明專利]一種大動態范圍的多功能光電能量探測系統

在審

• 申請號: 201910069872.6
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109682816A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 劉鍇;張潔;郭毅;趙建科;周艷;胡丹丹;鄭黨龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 肖建華

本發明涉及一種光電能量探測系統，針對現有光電能量探測單元動態范圍小、功能單一、易與光學系統結構發生物理干涉等問題，提供一種大動態范圍的多功能光電能量探測系統，該探測系統包括探測器電源、信號采集模塊、三軸電控位移臺以及固定設置在三軸電控位移臺上的積分球組件；所述積分球組件包括積分球本體、光信號引導筒和光電能量探測單元；所述光信號引導筒的一端設置在積分球本體的入光口，其軸線與積分球本體的入光口軸線平行，另一端設置鋼制星點板；所述鋼制星點板為中心開孔的蓋體，鋼制星點板扣裝在前端引導筒的端頭；所述光電能量探測單元設置在積分球本體的出光口，光電能量探測單元與探測器電源和信號采集模塊電連接。

技術領域

本發明涉及一種光電能量探測系統，具體涉及一種大動態范圍的多功能光電能量探測系統。

背景技術

近年來，隨著航天、航空產品對光學系統(如星敏感器、機載攝像機等)的需求增多，測試指標也逐一增多。

為了判斷產品性能指標是否滿足研制要求，通過雜散光測試獲取產品對雜散光的抑制能力水平、通過透過率測試獲取產品對光線的損失占比，以及通過照度均勻性測試獲取產品成像的光強分布是否均勻，已基本成為各種光學系統的必測項目。

但是，現有光電能量探測單元的探測動態范圍小，功能單一(只能測試雜散光、透過率、照度均勻性等技術指標的某一種)，且由于其結構設計不合理，易與光學系統的結構發生物理干涉，難以滿足實際使用需求。

因此，很有必要研制一種動態范圍大、功能多樣、適用產品廣的光電能量探測系統。

發明內容

本發明的目的是克服現有光電能量探測單元動態范圍小、功能單一、易與光學系統結構發生物理干涉等不足，而提供一種大動態范圍的多功能光電能量探測系統，該探測系統可以應用于多種光學系統的檢測中，尤其針對光學系統后端結構復雜，一般探測單元易于產生物理干涉，導致雜光系數、透過率、照度均勻性無法測量的光學系統中。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是：一種大動態范圍的多功能光電能量探測系統，其特殊之處在于，包括探測器電源、信號采集模塊、三軸電控位移臺以及固定設置在三軸電控位移臺上的積分球組件；所述積分球組件包括積分球本體、光信號引導筒和光電能量探測單元；所述光信號引導筒的一端設置在積分球本體的入光口，其軸線與積分球本體的入光口軸線平行，另一端設置鋼制星點板；所述鋼制星點板為中心開孔的蓋體，鋼制星點板扣裝在前端引導筒的端頭；所述光電能量探測單元設置在積分球本體的出光口，光電能量探測單元與探測器電源和信號采集模塊電連接。探測器電源用于向光電能量探測單元供電，信號采集模塊接收光電能量探測單元傳來的信號。

進一步地，上述光信號引導筒與積分球本體入光口之間設置用于調節積分球入射光束能量的可變光闌。可變光闌可在不影響測試光譜的情況下，有效改變進入積分球的入射光能量，進而增大光電能量探測系統的動態范圍。如選用的可變光闌可從較小的R1調節到較大的R2，則其可調動態范圍為R₂²/R₁²。

進一步地，上述光信號引導筒包括同軸且可拆卸連接的前端引導筒和后端引導筒；所述后端引導筒為空心筒狀結構，后端引導筒設置在積分球本體的入光口；所述前端引導筒為空心椎體結構，其大端與后端引導筒相連。前端引導筒的錐形結構可以使鋼制星點模板的直徑盡量減小，進一步增大探測系統的適用面。

進一步地，上述前端引導筒的端頭固設用于吸引固定鋼制星點板的磁鐵。鋼制星點模板通過磁鐵的吸力與前端引導筒固連，只需輕輕插拔即可實現鋼制星點板的快速更換；相對于一般的螺紋固定方式，十分方便快速，大大提高光學系統的測試效率。

進一步地，為了更加牢固地吸附鋼制星點模板，上述磁鐵為環形磁鐵，所述前端引導筒的端頭內凹形成安裝槽，安裝槽內嵌裝該環形磁鐵。