CN101793598A

CN101793598A - 紫外传函仪用目标发生器

Info

Publication number: CN101793598A
Application number: CN201010121812A
Authority: CN
Inventors: 杨红; 姜昌录; 郭羽; 汪建刚; 吴李鹏; 康登魁
Original assignee: 205TH INSTITUTE OF CHINA NORTH INDUSTRIES
Current assignee: 205TH INSTITUTE OF CHINA NORTH INDUSTRIES
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2010-08-04

Abstract

本发明公开了一种紫外传函仪用目标发生器，包括光学准直器、紫外光源、会聚光学***、光学滤光器、斩波器以及安装在转轮上的多组狭缝，每组狭缝含有两个宽度相等的狭缝目标且两个狭缝目标的长度方向一个与转轮的径向一致，另一个与转轮的径向垂直，通过转动转轮能够使所选择的狭缝目标位于目标发生器的光路中。紫外光源发出的光束经会聚光学***会聚和光学滤光器选通后，成像在其中一个狭缝目标上，狭缝目标的成像光束经斩波器调制后再经光学准直器准直成平行光束。本发明解决了紫外传函仪所需的紫外目标问题，同时，还具有谱段可选、操作简单、性能可靠、能够满足不同测试精度需求等的特点。

Description

紫外传函仪用目标发生器

技术领域

本发明涉及光学计量与光电检测领域，尤其涉及一种数字傅立叶变换法测量紫外光学***传递函数的目标发生器。

背景技术

目标发生器主要用于光学***的光学传递函数测量时产生具有一定特征的无穷远被测目标，如光谱特征和尺寸特征，其用途非常广泛。如中国专利ZL01100958.6公开了一种红外目标发生器，可以实现产生红外细长目标的功能，并用于测量红外会聚光学***的光学参数，尤其测量红外光学***的光学传递函数。该红外目标发生器主要由自发光的金属丝、斩波器、扫描机构和方位调整机构构成，可以产生0.8μm～12μm红外光谱的目标，目标为镍铬合金细丝目标，细丝宽度方向尺寸为127μm，在电机的带动下，还可以实现子午和弧矢方向的方位选择。但是其不足之处在于：(1)光源为金属丝发光，整个光谱范围只在0.8μm～12μm波段内且不能选择；(2)目标方位选择机构比较复杂；(3)目标细丝直径为固定值，使用范围受到一定限制，而且测量精度不够高。

紫外光学在空间探测和军事领域得到广泛应用，开拓了光电子发展的新方向。紫外光学传递函数是评价紫外光学***成像质量的必要参数，是紫外光学***空间分辨能力和能量传递能力的综合指标，是光学设计时重要的考虑因素。由于紫外光比可见光波长短，在对紫外光学***测量时，需要产生尺寸很小的紫外细长目标，但选用金属丝发光无法产生紫外光谱目标。另外由于光学材料的折射率和色散系数是波长的函数，波长不同，折射率也就不同。所以分析光学***成像质量时，还需要选择不同的光谱段进行分析。目前还无法用现有手段制作满足以上需求的紫外目标发生器。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种适用于紫外传函仪的目标发生器。

为解决上述技术问题，本发明提供的目标发生器包括光学准直器以及安装在壳体中的紫外光源、会聚光学***、多个光学滤光器、目标狭缝组件和斩波器；所述紫外光源选用氘灯；所述目标狭缝组件含有转轮、1～2个圆孔目标和多组狭缝，每组狭缝含有两个宽度相同的狭缝目标，所述圆孔目标和狭缝目标安装在所述转轮盘面的同一条圆周线上，其中，每组狭缝中一个狭缝目标的长度方向与转轮的径向一致，另一个狭缝目标的长度方向与转轮的径向垂直，通过转动转轮能够使所选择的狭缝目标位于所述目标发生器的光路中；所述斩波器紧贴狭缝目标；所述紫外光源发出的光束经会聚光学***会聚和光学滤光器选通后，成像在其中一个狭缝目标的中心处，狭缝目标的成像光束经斩波器调制后再经所述光学准直器准直成平行光束。

根据本发明，所述的目标狭缝组件[2]含有三组狭缝且各狭缝目标的尺寸宽度在10μm～200μm范围内。

本发明的有益效果体现在以下几个方面。

(一)在本发明的紫外目标发生器中，采用氘灯做照射光源，其光谱范围能够覆盖紫外波段，从而为测量紫外光学***的光学传递函数提供了技术支持。

(二)在本发明中，狭缝目标含有多组宽度尺寸不同的狭缝，因而能够满足不同测试精度的需求；此外，多组狭缝目标均安装在一个转轮的同一个圆周线上，当采用紫外传函仪对紫外光学***进行子午和弧矢方向测量时，通过拨动转轮即可根据测试需求完成狭缝目标的选择，因此，操作简单且性能可靠。

(三)在本发明中，设置了多个光学滤光器，通过选择相应的光学滤光器，可以对不同谱段的紫外光辐射进行选通，从而，可以使紫外传函仪实现对紫外光学***不同谱段的像质进行测量和评价。

附图说明

图1是本发明紫外传函仪用目标发生器的组成示意图。

图2是目标发生器的光路示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本发明作进一步的详述。

参见图1，本发明优选实施例的目标发生器由斩波器1、目标狭缝组件2、光学滤光器3、会聚光学***4、紫外光源5、冷却风扇6、支撑组件、壳体7和光学准直器8组成。紫外光源5为照射光源并选用氘灯，在紫外波段其光谱范围为260nm～400nm。会聚光学***4选用口径为Φ30mm的单片双凸正透镜。紫外光源5和会聚光学***通过支撑组件安装在壳体7中。光学滤光器3为插拔件，安装在壳体7上的插孔中，光学滤光器3可以有多种选择，可以***一个，也可以***多个，以对测试光谱进行选择。在本实施例中，光学滤光器3选择两个，第一个为窄带滤光片，光谱中心波长300nm，半带宽20nm，根据光学设计软件的计算，一般紫外镜头半带宽20nm内的光学传递函数值基本不变，因此该窄带滤光片用于在300nm对紫外传函仪进行校正；第二个为带通滤光片，带宽为140nm，是根据260nm～400nm的光谱测量范围，再依据照射光源光谱曲线，紫外传函仪所用紫外探测器的光谱响应曲线综合出来的光谱修正滤光片。光学滤光器3的口径与会聚光学***4的口径相同，以保证通过会聚光学***4的光束也全部通过光学滤光器3。目标狭缝组件2含有转轮、两个圆孔目标和三个狭缝组，转轮中心带有转轴且转轮的盘面上在同一个圆周上均布有八个Φ25mm的通孔。两个圆孔目标的直径分别为Φ5mm和Φ10mm并安装在转轮上的两个通孔中；两个圆孔目标用于光路的准直调整。每组狭缝包含两个尺寸一样的狭缝目标，狭缝目标的尺寸宽度在10μm～200μm范围内，在本实施例中，三组狭缝目标的尺寸宽度分别为：20μm、50μm和100μm。每组狭缝的两个狭缝目标安装在转轮上的两个相邻的通孔中，其中，一个狭缝目标的长度方向与转轮的径向一致，另一个狭缝目标的长度方向与转轮的径向垂直。转轮的转轴通过轴承固连在支撑组件和壳体7上，转轮上的一段弧边由壳体7上的长孔中露出，通过转动转轮，可以选择测试所需要的狭缝目标。六个狭缝目标和两个圆孔目标均是在金属基片上采用激光打孔工艺制成的，金属基片由金属压圈固定在金属圆套上，金属圆套再由螺钉固定在转轮上。斩波器1安装在壳体7上并紧贴狭缝目标，斩波器1由电机驱动，其斩波频率为200hz。斩波器1位于光线通过狭缝后的出射一方，以对通过的光进行空间调制，起到抑制噪声的作用。光学准直器8采用由K4玻璃制成的离轴抛物面反射镜，在最佳使用口径Φ150mm内，面形精度PV值小于λ/15，RMS值小于λ/70，并镀制紫外高反射膜，其反射率≥92％。高反射率和高面形精度既能够减少光能量的损失，又避免在测试光路中引入测量误差。

根据图2所示，紫外光源5发出的光束经会聚光学***4会聚和光学滤光器3选通后，成像在目标狭缝组件2的其中一个狭缝目标的中心处，狭缝目标的成像光束经斩波器1调制后再经光学准直器8反射，最终形成平行光束并照射到被测紫外光学***上。被测紫外光学***的出射光束由紫外像分析器接收后，送到紫外传函仪中的控制与处理***进行处理，从而得到被测紫外光学***的光学传递函数值。

Claims

1.一种紫外传函仪用目标发生器，其特征在于：它包括光学准直器[8]以及安装在壳体[7]中的紫外光源[5]、会聚光学***[4]、多个光学滤光器[3]、目标狭缝组件[2]和斩波器[1]；所述紫外光源[5]选用氘灯；所述目标狭缝组件[2]含有转轮、1～2个圆孔目标和多组狭缝，每组狭缝含有两个宽度相同的狭缝目标，所述圆孔目标和狭缝目标安装在所述转轮盘面的同一条圆周线上，其中，每组狭缝中一个狭缝目标的长度方向与转轮的径向一致，另一个狭缝目标的长度方向与转轮的径向垂直，通过转动转轮能够使所选择的狭缝目标位于所述目标发生器的光路中；所述斩波器[1]紧贴狭缝目标；所述紫外光源[5]发出的光束经会聚光学***[4]会聚和光学滤光器[3]选通后，成像在其中一个狭缝目标的中心处，狭缝目标的成像光束经所述斩波器[1]调制后再经所述光学准直器[8]准直成平行光束。

2.根据权利要求1所述的紫外传函仪用目标发生器，其特征在于：所述的目标狭缝组件[2]含有三组狭缝且各狭缝目标的尺寸宽度在10μm～200μm范围内。