專利名稱：一種獲得紅外帶通濾光片低溫光譜位置漂移量的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種獲得紅外帶通濾光片低溫光譜位置漂移量的方法，具體涉及一種空間紅外光學系統(tǒng)用紅外帶通濾光片在空間60K低溫條件下光譜位置漂移量的獲得方法，屬于低溫測試領域。
背景技術：
隨著紅外遙感技術的發(fā)展，遙感儀器中光學通道數日益增多，為了能有效地提高光學分光系統(tǒng)的效率，使用了低溫列陣探測元件。它與各種波長的微型濾光片組合成為多光譜探測器件。這一趨勢相應要求紅外光學薄膜在低溫下具有良好光學性能，且紅外光學薄膜的使用溫度已經低于液氮溫度達到60K?？臻g紅外光學系統(tǒng)用紅外帶通濾光片通常在低溫下使用，因此研制過程必須考察濾光片的低溫光譜性能。由于薄膜材料的折射率等性能隨溫度變化會發(fā)生變化，因此常溫條件下設計制備的紅外帶通濾光片在低溫條件下工作，其光譜位置會整體發(fā)生漂移，如果不考慮此變化特性，研制的濾光片產品將無法使用。由于77K以下的溫控裝置復雜且價格昂貴，而薄膜材料的折射率溫度系數的測量裝置也復雜且溫度范圍有限，所以直接測量或計算紅外帶通濾光片在60K時的光譜位置不容易實現(xiàn)。因此十分有必要獲得一種簡單而準確獲得紅外帶通濾光片在低溫下光譜位置漂移量的測試方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種獲得紅外帶通濾光片低溫光譜位置漂移量的方法，具體為一種空間紅外光學系統(tǒng)用紅外帶通濾光片在空間60K低溫條件下光譜位置漂移量的獲得方法。所述方法基于常溫至液氮溫度下的透射光譜，液氮溫度下的測試具有簡單直接的優(yōu)點，而且測試計算過程相對簡單。本發(fā)明的目的由以下技術方案實現(xiàn):一種獲得紅外帶通濾光片低溫光譜位置漂移量的方法，所述方法步驟如下:(I)采用變溫液氮杜瓦瓶，將紅外帶通濾光片固定在變溫液氮杜瓦瓶的冷頭上，用機械泵將變溫液氮杜瓦瓶的夾層抽成真空，真空度為IPa ；(2)以液氮作為制冷劑，用控溫儀調解紅外帶通濾光片的溫度，采用傅立葉紅外光譜儀分別測試紅外帶通濾光片在常溫、77Κ、80Κ、85Κ、90Κ、95Κ、100Κ、105Κ、110Κ、115Κ、120Κ時的透射光譜；(3)由步驟(2)在 77Κ、80Κ、85Κ、90Κ、95Κ、100Κ、105Κ、110Κ、115Κ、120Κ 下的紅外帶
通濾光片的透射光譜得到光譜位置，分別計算紅外帶通濾光片在不同溫度下短波側的光譜位置與常溫下短波側的光譜位置之差以及紅外帶通濾光片在不同溫度下長波側的光譜位置與常溫下長波側的光譜位置之差，即為不同溫度下紅外帶通濾光片的光譜位置漂移量，然后對短波側和 長波側的位置之差分別采用二項式擬合，獲得紅外帶通濾光片的光譜位置漂移量與溫度的變化關系，根據二項式擬合曲線分別推出紅外帶通濾光片在60Κ下短波側和長波側的光譜位置漂移量。有益效果(I)本發(fā)明所述方法整個過程只基于常溫至液氮溫度的紅外透射光譜測試數據，溫度范圍易控制，透射光譜具有測試簡單而且誤差較小的優(yōu)點。(2)本發(fā)明所述方法計算過程簡單，不涉及較為復雜的公式，無需編程就可獲得紅外帶通濾光片在60K下光譜位置的漂移量。


圖1是本發(fā)明所述紅外帶通濾光片樣品在常溫、77K、80K、85K、90K、95K、100K、105Κ、110Κ、115Κ、120Κ時的透射光譜，其中橫坐標為波長，縱坐標為透射率。圖2是短波側光譜位置漂移量經二項式擬合后的溫度與漂移量的關系示意圖。圖3是長波側光譜位置漂移量經二項式擬合后的溫度與漂移量的關系示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例來詳述本發(fā)明，但不限于此。實施例1一種獲得紅外帶通濾光片低溫光譜位置漂移量的方法，所述方法步驟如下:
(I)采用變溫液氮杜瓦瓶，將紅外帶通濾光片固定在變溫液氮杜瓦瓶的冷頭上，用機械泵將變溫液氮杜瓦瓶的夾層抽成真空，真空度為IPa ；(2)以液氮作為制冷劑，用控溫儀調解紅外帶通濾光片的溫度，采用傅立葉紅外光譜儀分別測試紅外帶通濾光片在常溫、77Κ、80Κ、85Κ、90Κ、95Κ、100Κ、105Κ、110Κ、115Κ、120Κ時的透射光譜，如圖1所示；(3)由步驟(2)在 771(、801(、851(、901(、951(、1001(、1051(、1101(、1151(、1201(下的紅外帶
通濾光片的透射光譜得到光譜位置，分別計算紅外帶通濾光片在不同溫度下短波側的光譜位置與常溫下短波側的光譜位置之差以及紅外帶通濾光片在不同溫度下長波側的光譜位置與常溫下長波側的光譜位置之差，即為不同溫度下紅外帶通濾光片的光譜位置漂移量，然后對短波側和長波側的位置之差分別采用二項式擬合，獲得紅外帶通濾光片的光譜位置漂移量與溫度的變化關系，如圖2和圖3所示，根據二項式擬合曲線分別推出紅外帶通濾光片在60Κ下短波側、長波側光譜位置漂移量分別為422nm、148nm。本發(fā)明包括但不限于以上實施例，凡是在本發(fā)明精神的原則之下進行的任何等同替換或局部改進，都將視為在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種獲得紅外帶通濾光片低溫光譜位置漂移量的方法，其特征在于:所述方法步驟如下: (1)采用變溫液氮杜瓦瓶，將紅外帶通濾光片固定在變溫液氮杜瓦瓶的冷頭上，用機械泵將變溫液氮杜瓦瓶的夾層抽成真空，真空度為IPa ； (2)以液氮作為制冷劑，用控溫儀調解紅外帶通濾光片的溫度，采用傅立葉紅外光譜儀分別測試紅外帶通濾光片在常溫、77Κ、80Κ、85Κ、90Κ、95Κ、100Κ、105Κ、110Κ、115Κ、120Κ時的透射光譜； (3)由步驟(2)在77Κ、80Κ、85Κ、90Κ、95Κ、100Κ、105Κ、110Κ、115Κ、120Κ 下的紅外帶通濾光片的透射光譜得到光譜位置，分別計算紅外帶通濾光片在不同溫度下短波側的光譜位置與常溫下短波側的光譜位置之差以及紅外帶通濾光片在不同溫度下長波側的光譜位置與常溫下長波側的光譜位置之差，即為不同溫度下紅外帶通濾光片的光譜位置漂移量，然后對短波側和長波側的位置之差分別采用二項式擬合，獲得紅外帶通濾光片的光譜位置漂移量與溫度的變化關系，根據二項式擬合曲線分別推出紅外帶通濾光片在60Κ下短波側和長波側的光譜位置 漂移量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種獲得紅外帶通濾光片低溫光譜位置漂移量的方法，屬于低溫測試領域。所述方法包括紅外帶通濾光片的控溫、紅外透射光譜的測試、光譜位置漂移量的計算三個步驟。所述方法基于常溫至液氮溫度下的透射光譜，液氮溫度下的測試具有簡單直接的優(yōu)點，而且測試計算過程相對簡單。
文檔編號G01M11/02GK103245489SQ201310140748
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權日2013年4月22日
發(fā)明者張玲, 李晨, 董茂進, 王濟洲, 王多書 申請人:蘭州空間技術物理研究所