[發明專利]天文光學望遠鏡光電效率計算及實測驗證方法

有效

• 申請號: 202110482419.5
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113281004B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 劉偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院紫金山天文臺
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01M11/02;G06F17/11
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 張明浩

本是發明公開了天文光學望遠鏡光電效率計算方法及實測驗證方法，其中天文光學望遠鏡光電效率計算方法包括以下步驟：步驟一、統計天文光學望遠鏡各透光元器件在不同波段的透過率數據，根據數據，繪制成各透光元器件透過率?波長曲線；步驟二、采用matlab進行編程，先加載這些透過率?波長曲線的數據，再對各透過率?波長曲線進行插值提取出各透光元器件在該插值處的透過率的值，將這些值進行相乘，得到插值處的總體效率，最后將總體效率擬合成透光元器件綜合透過率曲線。本發明在完成望遠鏡的設計與鍍膜之后對望遠鏡的整體的透過率進行計算，得到透光元器件綜合透過率曲線，進而獲得天文光學望遠鏡各波長處的整體光電效率，方法簡單實用。

技術領域

本發明涉及天文設備的技術領域，尤其涉及天文光學望遠鏡光電效率計算及實測驗證方法。

背景技術

望遠鏡的光學設計可以分為折射式，反射式和折返式三種。但是無論采用哪種形式的光學結果，望遠鏡或多或少都存在像差和色差的問題。為了消去像差(球面像差，彗形像差)色差的影響，一些多透鏡物鏡組等被設計到望遠鏡光路中以改善望遠鏡的成像質量。這些附加的鏡片都有一個光線透過率的問題，鏡片對于入射光線有透射，反射以及被鏡片吸收三種結果。反射和吸收都會造成光能量的損失，所以為增加光線的透過率，目前廣泛采用的方法式對鏡片進行鍍膜，以降低反射率吸收率，增大透過率。設計多個改正鏡，對望遠鏡各個光學元件鍍膜是目前改善望遠鏡成像質量，提高透過率的普遍方法。

望遠鏡是由各種光學元件所組成，尤其是多波段同時成像的望遠鏡，其光學元器件的構成更多。這里以西藏阿里50cm HinOTORI三波段同時成像望遠鏡為例，介紹其光學結構并對其透過率進行分析。HinOTORI其結構采用卡塞格林反射式的結構。除了主鏡和副鏡為三個波段公用以外，望遠鏡每一個波段的所包含的光學元件不盡相同。三個波段的波段分離是通過兩個分色鏡實現。其中入射光被分色鏡1反射，又通過一個平面鏡反射到u'波段CCD相機成像；入射光透射過分色鏡1，又被分色鏡2反射，再到Rc波段CCD相機成像；入射光透射過分色鏡1和分色鏡2，形成Ic波段光束，并再Ic波段CCD相機成像。

在這些波段上，所包含的元器件各不相同，并且針對在每一個波段的光線透過波長，對各個元件進行了相應的光學鍍膜處理，以提高其整體的透過率。

所以在完成望遠鏡的設計與鍍膜之后對望遠鏡的整體的透過率進行計算是十分必要的。

發明內容

本發明的目的是為了解決背景技術中提及的問題，提供一種天文光學望遠鏡光電效率計算及實測驗證方法。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：

天文光學望遠鏡光電效率計算方法，包括以下步驟：

步驟一、統計天文光學望遠鏡各透光元器件在不同波段的透過率數據，根據數據，繪制成各透光元器件透過率-波長曲線；

步驟二、采用matlab進行編程，先加載這些透過率-波長曲線的數據，再對各透過率-波長曲線進行插值提取出各透光元器件在該插值處的透過率的值，將這些值進行相乘，得到插值處的總體效率，最后將總體效率擬合成透光元器件綜合透過率曲線，進而獲得天文光學望遠鏡各波長處的整體光電效率。

為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括：

步驟一中，天文光學望遠鏡的透光元器件包括望遠鏡主鏡，望遠鏡副鏡，各分色鏡、Ic波段鍍膜以及CCD探測器，相應的，各透光元器件透過率-波長曲線分別包括望遠鏡主鏡和副鏡的透過率-波長曲線、分色鏡的透過率-波長曲線、Ic波段鍍膜的透過率-波長曲線以及CCD量子效率-波長曲線。

天文光學望遠鏡光電效率實測驗證方法，包括以下步驟：

步驟a、定義采用權利要求1所述的透光元器件綜合透過率曲線所得到的為望遠鏡整體效率ηA，用于觀測實測驗證的為望遠鏡效率ηB；選定目標星體作為觀測對象；