CN103398984A - 光电望远镜光学***透过率的外场测量装置及测量方法 - Google Patents

光电望远镜光学***透过率的外场测量装置及测量方法 Download PDF

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Abstract

光电望远镜光学***透过率的外场测量装置及测量方法，属于光电仪器领域，解决了现有单光束检测方法无法在外场条件下对光电望远镜光学***的透过率有效测量的问题，该装置包括支撑架；安装在支撑架上的手动调整平台；固定在手动调整平台上的He-Ne激光器；主要由探头和输出显示装置组成的激光功率计，探头放置在He-Ne激光器的输出窗口前端，并与He-Ne激光器的激光输出光轴垂直。本发明通过激光功率计探头将He-Ne激光器激光束完全覆盖，并通过探头测量不同位置及不同输出波长下的光学***的透过率值再取均方值从而测得透过率，实现在外场条件下对光电望远镜光学***透过率的有效测量，方法简捷、方便，并且成本较低。

Description

光电望远镜光学***透过率的外场测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及光电仪器技术领域，具体涉及一种光电望远镜光学***透过率的外场测量装置及测量方法。
背景技术
光电望远镜主要用于空中飞行目标位置和相应回波特性的测量，一般光电望远镜都在环境比较恶劣的野外工作，并且大口径光电望远镜的整个光学***很难做到密封状态，在相应镜片表面粘有尘埃、所镀膜层受到侵蚀甚至脱落，使得光电望远镜的透过率降低，对光电望远镜应有的特性（包括跟踪、接收距离等）无法做到准确的预判，为此需要在执行任务之前对光学***透过率的测试非常必要，但目前对整个光电望远镜光学***的透过率的检测手段非常单一，仅通过单光束的检测方法，由点光源平行光管和接收器组成，点光源平行光管提供进入光学***的轴向光束的光通量，接收器件采用与人眼光谱特性曲线较为接近的晒光电池作为敏感器件，通过检流计分别测得入射光通量对应的光电流（空测）和经过光学***的光通量对应的光电流（实测）进行计算，容易受到背景光的影响和其它噪声的干扰，因此对测试条件要求较为苛刻，必须在暗室（黑暗的环境下）中对光学***进行检测，同时实测和空测在同一个光学***中进行测试，需要两次移动被测光电望远镜，在外场环境下根本不具备这种检测条件，无法对光学***的透过率进行有效测量，因此设计一种在外场环境下对光电望远镜中光学***的透过率检测的方法已成为目前亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有的单光束检测方法无法在外场条件下对光电望远镜光学***的透过率进行有效测量的问题，本发明提供一种在外场条件下能够快速、便捷的测量光电望远镜光学***透过率的外场测量装置及测量方法。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：
光电望远镜光学***透过率的外场测量装置，该装置包括：
支撑架；
安装在所述支撑架上的手动调整平台；
固定在所述手动调整平台上的He-Ne激光器；
主要由探头和输出显示装置组成的激光功率计，所述探头放置在He-Ne激光器的输出窗口前端，并与He-Ne激光器的激光输出光轴垂直。
所述支撑架由支腿和安装平台组成，所述手动调整平台安装在所述安装平台的上表面上，所述三个或四个支腿固定在所述安装平台的下表面上，相邻两个支腿之间的间距相等，所有支腿向外侧倾斜的角度相等。
光电望远镜光学***透过率的外场测量装置的测量方法，该方法的条件和步骤如下：
步骤一、调整支撑架使He-Ne激光器的激光束进入光电望远镜的光学***视场内，微调手动调整平台使He-Ne激光器的激光束与光学***的光轴平行；
步骤二、将探头放置在He-Ne激光器的输出窗口前端，并与He-Ne激光器的激光输出光轴保持垂直，探头将He-Ne激光器的激光束完全覆盖，记录此时输出显示装置的数值；
步骤三、将探头放置在光电望远镜的像面位置，并与光学***的光轴保持垂直，探头将经过光学***的光学镜组出射的激光束完全覆盖，记录此时输出显示装置的数值；
步骤四、将步骤二中的数值除以步骤三中的数值，得到的比值即为光学***的透过率值；
步骤五、改变He-Ne激光器的输出波长，重复步骤二、步骤三和步骤四，求出不同输出波长下光学***的透过率值，将得到的多个透过率值取均方根求得光学***的最终透过率。
所述光电望远镜的光学***包括：主镜、次镜、分色镜和光学镜组；所述He-Ne激光器的激光束依次经过所述主镜、次镜、分色镜和光学镜组后出射。
本发明的有益效果是：本发明的测量装置及测量方法通过激光功率计测出He-Ne激光器的输出功率值和经过光学***传输的激光束的功率值，实现了在外场条件下对光电望远镜光学***透过率的有效测量，在测量过程中，通过激光功率计的探头将He-Ne激光器的激光束完全覆盖，并通过探头测量不同位置以及不同输出波长下的光学***的透过率值再取均方值，解决了在外场条件下对光电望远镜***透过率的可测性，同时在实现上简捷、方便，而且成本低廉。
附图说明
图1为本发明的光电望远镜光学***透过率的外场测量装置测试前的状态示意图；
图2为图1中的测量装置在测量时激光束传输的过程示意图。
图中：1、可调整支撑架，11、支腿，12、安装平台，2、手动调整平台，3、He-Ne激光器，31、输出窗口，4、激光功率计，41、探头，42、输出显示装置，5、光电设备，6、光电望远镜，61、次镜，62、主镜，63、分色镜，64、光学镜组。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的光电望远镜光学***透过率的外场测量装置，主要由可调整的支撑架1、手动调整平台2、输出波长可调的He-Ne激光器3和激光功率计4组成，支撑架1由支腿11和安装平台12组成，手动调整平台2安装在安装平台12的上表面上，支腿11固定在安装平台12的下表面上，支腿11的数量为三个或四个，相邻两个支腿11之间的间距相等，所有支腿11向安装平台12的外侧倾斜的角度相等，以保证支撑架1的稳定性，同时，支腿11还可以向外侧移动扩大倾斜的角度以调整支撑架1的整体高度和稳定性，He-Ne激光器3固定在手动调整平台2上，激光功率计4主要由探头41和输出显示装置42组成，如图1所示，在开始测量之前，探头41放置在He-Ne激光器3的输出窗口31前端，并与He-Ne激光器3的激光输出光轴保持垂直。
本发明的光电望远镜光学***透过率的外场测量装置的测量方法，其条件和步骤如下：
步骤一、调整支撑架1使He-Ne激光器3的激光束进入光电望远镜6的光学***视场内，微调手动调整平台2使He-Ne激光器3的激光束与光电望远镜6的光学***的光轴平行；
步骤二、如图1所示，先将激光功率计4的探头41放置在He-Ne激光器3的输出窗口31前端，并与He-Ne激光器3的激光输出光轴保持垂直，探头41将He-Ne激光器3的激光束完全覆盖，读取此时输出显示装置42的数值并记录；
步骤三、再将激光功率计4的探头41放置在光电望远镜6的像面位置附近，并与光电望远镜6的光学***的光轴保持垂直，探头41将经过光学***的光学镜组64出射的激光束完全覆盖，读取此时输出显示装置42的数值并记录；
步骤四、将步骤二中的数值除以步骤三中的数值，得到的比值即为光电望远镜6的光学***的透过率值；
步骤五、改变He-Ne激光器3的输出波长，重复步骤二、步骤三和步骤四，求出不同输出波长下光学***的透过率值，将得到的多个透过率值取均方根，求得光学***的最终透过率。
光电望远镜6的光学***包括：主镜62、次镜61、分色镜63和光学镜组64；He-Ne激光器3的激光束依次经过主镜62、次镜61、分色镜63和光学镜组64后出射，然后入射至激光功率计4的探头41上，光学镜组64的作用主要是用于温度调焦和距离调焦，并对光学***的像差进行校正。

Claims (4)

1.光电望远镜光学***透过率的外场测量装置，其特征在于，该装置包括：
支撑架（1）；
安装在所述支撑架（1）上的手动调整平台（2）；
固定在所述手动调整平台（2）上的He-Ne激光器（3）；
主要由探头（41）和输出显示装置（42）组成的激光功率计（4），所述探头（41）放置在He-Ne激光器（3）的输出窗口（31）前端，并与He-Ne激光器（3）的激光输出光轴垂直。
2.根据权利要求1所述的光电望远镜光学***透过率的外场测量装置，其特征在于，所述支撑架（1）由支腿（11）和安装平台（12）组成，所述手动调整平台（2）安装在所述安装平台（12）的上表面上，所述三个或四个支腿（11）固定在所述安装平台（12）的下表面上，相邻两个支腿（11）之间的间距相等，所有支腿（11）向外侧倾斜的角度相等。
3.如权利要求1所述的光电望远镜光学***透过率的外场测量装置的测量方法，其特征在于，该方法的条件和步骤如下：
步骤一、调整支撑架（1）使He-Ne激光器（3）的激光束进入光电望远镜（6）的光学***视场内，微调手动调整平台（2）使He-Ne激光器（3）的激光束与光学***的光轴平行；
步骤二、将探头（41）放置在He-Ne激光器（3）的输出窗口（31）前端，并与He-Ne激光器（3）的激光输出光轴保持垂直，探头（41）将He-Ne激光器（3）的激光束完全覆盖，记录此时输出显示装置（42）的数值；
步骤三、将探头（41）放置在光电望远镜（6）的像面位置，并与光学***的光轴保持垂直，探头（41）将经过光学***的光学镜组（64）出射的激光束完全覆盖，记录此时输出显示装置（42）的数值；
步骤四、将步骤二中的数值除以步骤三中的数值，得到的比值即为光学***的透过率值；
步骤五、改变He-Ne激光器（3）的输出波长，重复步骤二、步骤三和步骤四，求出不同输出波长下光学***的透过率值，将得到的多个透过率值取均方根求得光学***的最终透过率。
4.根据权利要求3所述的光电望远镜光学***透过率的外场测量装置的测量方法，其特征在于，所述光电望远镜（6）的光学***包括：主镜（62）、次镜（61）、分色镜（63）和光学镜组（64）；所述He-Ne激光器（3）的激光束依次经过所述主镜（62）、次镜（61）、分色镜（63）和光学镜组（64）后出射。
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