CN103616163A

CN103616163A - 日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法

Info

Publication number: CN103616163A
Application number: CN201310606317.5A
Authority: CN
Inventors: 闫丰; 崔穆涵; 章明朝; 陈雪; 周跃; 隋永新
Original assignee: Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Current assignee: Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2014-03-05

Abstract

日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，涉及滤光片参数测试领域，解决现有带外深度截止滤光片的截止深度无法测试的问题，本发明包括：一、提供衰减系数为k的衰减片；二、探测光源通过日盲紫外滤光片的输出电信号；三、根据通过所述日盲紫外滤光片的所述输出电信号的量级选择衰减片片数N并将其叠加使用，探测光源通过衰减片的输出电信号；四、计算滤光片带外截止深度。该测试方法简单，测试动态范围大且精度高，可广泛运用于滤光片的截止深度测试。

Description

日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法

技术领域

本发明涉及滤光片参数测试领域，具体涉及日盲紫外滤光片带外截止深度的测试方法。

背景技术

日盲紫外滤光片是日盲紫外成像探测中的重要光学元件，其带外截止深度指在近紫外、可见及近红外谱段对入射辐照的抑制能力，准确测试带外截止深度对于实现与探测器的光谱优化匹配进而提升系统信噪比具有重要意义。现有测试仪器主要有分光光度计、DF透反仪、声光调制检测系统等对滤光片带外截止深度可测试范围最大仅有8-OD，而日盲紫外紫外滤光片的带外截止深度均在8-OD之上，部分谱段超过10-OD，目前已有的装置无法准确测试日盲紫外滤光片带外截止深度。

发明内容

本发明为解决带外深度截止滤光片的截止深度无法测试的问题，提供一种日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法。

日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、选择衰减片系数为k的衰减片；

步骤二、光源通过滤光片后的光信号由探测器接收，所述探测器将接收的光信号转换为电信号I_f，并根据电信号I_f选择衰减片的片数N，

步骤三、光源通过衰减片后的光信号由探测器接收并将光信号转换为电信号I_a；

步骤四、根据步骤一、步骤二和步骤三分别获得的衰减片系数k、衰减片的片数N、电信号I_f以及电信号I_a，计算滤光片带外截止深度：

τ_{f} = \frac{I_{f}}{I_{a}} \cdot k^{N} .

本发明的有益效果：本发明所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，解决了带外深度截止滤光片的截止深度无法测试的问题，增大了滤光片测量截止深度的动态范围；同时，所述测试方法可延伸至其他种类滤光片或其他材料如液体的透过率测量领域。

附图说明

图1为本发明所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法的流程图；

图2为本发明所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法中衰减片的光谱衰减系数示意图；

图3为本发明所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法中光源的光谱强度示意图；

图4为本发明所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法中N片衰减片叠加使用的方法示意图；

图5为本发明所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试装置的俯视图；

图6为本发明所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试装置侧视图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1至图4说明本实施方式，日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，包括以下步骤：

一、提供衰减系数为k的衰减片。参见图2为本实施例提供的所述衰减片的光谱衰减系数，如波长为550nm时衰减片的系数为8.695102%。

二、由探测器探测光源通过日盲紫外滤光片的输出电信号。该步骤具体为：将所述光源对准所述探测器的光敏面，在所述光源与所述光敏面之间放置所述日盲紫外滤光片，由所述探测器探测所述光源经过所述日盲紫外滤光片后的所述输出电信号。结合图3为本实施例提供的所述光源的光谱强度。

三、根据选择所述衰减片片数N并将其叠加使用，由所述探测器探测所述光源通过所述衰减片的输出电信号。该步骤具体为：根据通过所述日盲紫外滤光片的所述输出电信号的量级，选择所述衰减片片数N并将其叠加使用，使通过所述衰减片的所述输出电信号与通过所述日盲紫外滤光片的所述输出电信号的量级相近。通过所述衰减片的所述输出电信号与通过所述日盲紫外滤光片的所述输出电信号量级相近，表示通过所述衰减片的所述输出电信号与通过所述日盲紫外滤光片的所述输出电信号两者数值相差小于等于一个数量级。

结合图4为本实施例提供的N片所述衰减片叠加使用的方法示意图。所述光源入射到所述衰减片上经多次反射最终进入所述探测器的光敏面上。将所述光源对准所述探测器的光敏面，在所述光源与所述光敏面之间放置所述衰减片，由所述探测器探测光源经过日盲紫外滤光片后的所述输出电信号。

四、采用模拟软件对步骤二与三中由所述探测器探测的所述输出电信号与的数据多次平均后进行记录。其中，所述模拟软件包括Matlab或LabVIEW。

五、根据获得的上述参数，计算滤光片带外截止深度如下：

τ_{f} = \frac{I_{f}}{I_{a}} \cdot k^{N}

六、重复步骤二至五多次，测量所述光源不同光谱下的滤光片截止深度。

本实施方式所述光源为单色性良好的准直光源，所述光源的输出功率为mW（毫瓦）量级，波长覆盖350～800nm，所述光源可以为激光光源或窄带LED光源。其中，所述探测器为光电倍增管（PMT）。

具体实施方式二、结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式为具体实施方式一所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法的测试装置，包括：

光源1，为一系列窄带高稳定mW级并加有准直物镜的LED，沿同一高度按波长顺序水平放置；暗箱2，位于所述光源1前方，侧面设置有一个入光口，可避免测试受到环境杂散光的影响；孔径光阑3，位于所述入光口和所述光源1之间，用来控制进入所述入光口的光能量；滤光片盒4与衰减片盒5，位于所述暗箱2内部，分别用来盛载滤光片与衰减片；光电倍增管6，位于所述暗箱2内部并与所述入光口同轴放置，所述光电倍增管与探测装置10共同组成的光电探测器11用于探测所述光源1通过滤光片和所述衰减片的输出电信号。

本实施方式所述的衰减片为标准反射式中性衰减片，所述衰减片的光谱衰减系数已知，结合图3，提供了所述衰减片槽的具体排布图，所述衰减片盒5中按照多片级联V形布局的衰减片槽7，可使每排所述衰减片相互垂直。所述光电倍增管6的光敏面的口径应大于Φ10mm，优选的为Φ15mm的口径。

本实施方式中还包括：精密位移平台8，位于所述滤光片盒4与所述衰减片盒5下方，用来控制所述滤光片盒4与所述衰减片盒5的空间位置；暗箱导轨9，位于所述暗箱2下方，用来移动所述暗箱2的位置，使所述入光口依次对准所述光源；光学平台12，用来盛载所述日盲紫外滤光片带外截止深度测试装置。所述的精密位移平台8与所述暗箱导轨9均为电控位移台，可通过计算机编程全自动控制其空间位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、选择衰减片系数为k的衰减片；

τ_{f} = \frac{I_{f}}{I_{a}} \cdot k^{N} .

2.根据权利要求1所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，其特征在于，所述衰减系数为k的衰减片为标准反射式中性衰减片。

3.根据权利要求1所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，其特征在于，所述光源为单色性良好的准直光源，所述光源的输出功率为mW量级，波长覆盖350～800nm，所述光源为激光光源或窄带LED光源。

4.根据权利要求1所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，其特征在于，所述探测器为光电倍增管。

5.根据权利要求1所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，其特征在于，将所述衰减片的片数N叠加使用，根据输出电信号I_f的量级选择所述衰减片片数N并将衰减片片数N叠加使用，使所述输出电信号I_a与输出电信号I_f的量级相近。

6.根据权利要求5所述的日盲紫外滤光片带外截止深度测试方法，其特征在于，所述输出电信号I_a与输出电信号I_f的量级相近，具体指所述输出电信号I_a与所述输出电信号I_f的数值差小于等于一个数量级。