一種雜散光測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利屬于光學(xué)系統(tǒng)研制過(guò)程中的性能測(cè)試技術(shù)，具體涉及一種雜散光測(cè)量裝置，它用于光學(xué)系統(tǒng)的雜散光影響程度的初步測(cè)試，以及雜散光影響路徑的定位。
【背景技術(shù)】
[0002]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(lái)越高，因此測(cè)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(guò)程中必要的一項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目。
[0003]國(guó)內(nèi)外通用的雜散光測(cè)試評(píng)價(jià)方法為點(diǎn)源透過(guò)率測(cè)試方法，該方法對(duì)測(cè)試環(huán)境要求較高，且在測(cè)試過(guò)程中，要求測(cè)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(cè)試裝置的出射光束尺寸，以及測(cè)試場(chǎng)地的空間，從而大大增加了測(cè)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。
[0004]本專利針對(duì)上述點(diǎn)源透過(guò)率測(cè)試方法遇到大口徑光學(xué)系統(tǒng)的一些測(cè)試問(wèn)題，提出一種光學(xué)系統(tǒng)入口分區(qū)測(cè)試的雜散光測(cè)試方法。該測(cè)試方法原理簡(jiǎn)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】

[0005]本專利的目的是提出了一種雜散光測(cè)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(wèn)題。
[0006]本專利的雜散光測(cè)量裝置如圖1所示，它包括激光器和探測(cè)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(cè)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(cè)試波段為可見(jiàn)波段時(shí)，激光器的測(cè)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(lái)提高測(cè)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。
[0007]激光頭部的測(cè)試波段和探測(cè)器響應(yīng)波段位于待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)注波段范圍內(nèi)，探測(cè)器覆蓋激光器的測(cè)試波段。
[0008]雜散光測(cè)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(cè)器，探測(cè)開啟狀態(tài)下的激光器出射測(cè)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(cè)量，通過(guò)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。
[0009]本專利雜散光測(cè)量技術(shù)實(shí)施步驟如下:
[0010]1.對(duì)待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)入口進(jìn)行分區(qū)；
[0011]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；
[0012]3.將探測(cè)器放置在待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的像平面上；
[0013]4.依次開啟激光器測(cè)量波段和探測(cè)器，探測(cè)器對(duì)探測(cè)開啟狀態(tài)下的激光器出射測(cè)量波段光束到達(dá)像平面的光能量；
[0014]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(cè)光學(xué)系統(tǒng)中照射位置；
[0015]6.調(diào)整激光器的位置，探測(cè)器再次進(jìn)行激光器出射測(cè)量波段的能量探測(cè)，直至激光器位置覆蓋待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的全入口和關(guān)注的角度范圍。
[0016]其中，第4和5步驟可以順序互換。
[0017]待測(cè)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(cè)光學(xué)系統(tǒng)入口全覆蓋的分區(qū)方法，即待測(cè)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。
[0018]本專利的優(yōu)點(diǎn)在于原理簡(jiǎn)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(shuō)明】
[0019]圖1為雜散光測(cè)量光路圖，其中，包括激光器、待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)器。
[0020]圖2為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱光學(xué)系統(tǒng)入口分區(qū)示意圖。
[0021]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】
[0022]光學(xué)系統(tǒng)雜散光測(cè)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(cè)量過(guò)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(cè)量，參見(jiàn)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(cè)量的方式，參見(jiàn)圖3。
[0023]測(cè)量具體實(shí)施方法如下:
[0024]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(cè)量孔徑區(qū)域及分布，并對(duì)測(cè)量孔徑位置進(jìn)行編號(hào)Ni (1:N)，設(shè)計(jì)測(cè)量角度θ Ηω?:ω2)，設(shè)計(jì)測(cè)量光路布局圖；
[0025]2.根據(jù)測(cè)量光路布局圖，搭建測(cè)量光路；
[0026]3.調(diào)節(jié)激光器位于位置I，激光器的傾角ω I ；
[0027]4.開啟激光器和探測(cè)器，對(duì)激光器測(cè)量波段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，查看激光定位波段光束照射位置，探測(cè)器采集時(shí)，關(guān)閉激光器定位波段；
[0028]5.保持激光器傾角ω?，調(diào)整激光器位置至下位置，并重復(fù)第“4步”，直至位置N;
[0029]6.調(diào)整激光器傾角Θ i，重復(fù)第“5”步，直至傾角至ω2 ;
[0030]7.測(cè)量結(jié)束，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雜散光測(cè)量裝置，包括激光器和探測(cè)器，其特征在于: 所述的激光器包括激光器頭部、調(diào)整架兩大部分，激光器頭部有測(cè)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(cè)試波段為可見(jiàn)波段時(shí)，激光器的測(cè)試波段和定位波段為同一波段，所述的調(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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雜散光測(cè)量裝置，其特征在于:在所述的激光器頭部光束出射前端設(shè)置提高測(cè)試精度的鎖相裝置。
【專利摘要】本專利公開了一種雜散光測(cè)量裝置，測(cè)量裝置包括激光器、探測(cè)器，激光器有測(cè)試波段和定位波段兩個(gè)波段光，兩波段光共口徑同方向出射，激光器測(cè)量波段和探測(cè)器響應(yīng)波段位于待測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)注波段范圍內(nèi)，探測(cè)器覆蓋激光器的測(cè)量波段。測(cè)量時(shí)，首先對(duì)光學(xué)系統(tǒng)入口進(jìn)行分區(qū)，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(cè)器，探測(cè)開啟狀態(tài)下的激光器出射光束到達(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(cè)量，通過(guò)孔徑積分獲得該離軸角條件下雜散光影響程度。本專利的優(yōu)點(diǎn)在于原理簡(jiǎn)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位置路徑。
【IPC分類】G01M11/00
【公開號(hào)】CN204679245
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520372370
【發(fā)明人】于清華, 孫勝利
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月2日