DD249759A1

DD249759A1 - METHOD FOR THE RADIOTE THERMAL MEASUREMENT OF LIGHT-EMITTING SOURCES IN REAL TIME

Info

Publication number: DD249759A1
Application number: DD29066086A
Authority: DD
Inventors: Dieter Eberlein; Dieter Hafrang; Dieter Kurth; Gert Leidenberger
Original assignee: Inst F Nachrichtentechnk
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-09-16

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, die Messung der Strahldichte lichtemittierender Quellen beliebiger Geometrie und nichtrotationssymmetrischer Strahlstaerke mit vertretbarem mechanischen und geringem optischen Aufwand und hoher Geschwindigkeit zu ermoeglichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Strahldichtemessung lichtemittierender Quellen zu schaffen, dessen Auswertegeschwindigkeit so gross ist, dass auch dynamische Messungen moeglich sind, wobei eine einfache optische Anordnung verwendet wird. Erfindungsgemaess passiert das von der lichtemittierenden Quelle abgestrahlte Licht in der Fernfeldebene eine Wanderlochblende und wird einer Anzahl flaechenhaft ausgerichteter ladungsgekoppelter Elemente zugefuehrt, die die Strahldichte als vierdimensionale Groesse in Verbindung mit der Ortsabhaengigkeit der Lochblende durch einen analogen Spannungswert charakterisieren. Dieser wird nach Analog-Digital-Wandlung in einem Prozessor gespeichert, weiter verarbeitet und zur Anzeige gebracht. Fig. 1The aim of the invention is to enable the measurement of the radiance of light-emitting sources of arbitrary geometry and non-rotationally symmetric beam strengths with reasonable mechanical and low optical complexity and high speed. The invention has for its object to provide a method for measuring the radiance of light-emitting sources, the evaluation speed is so great that even dynamic measurements are possible, with a simple optical arrangement is used. According to the invention, the light emitted by the light-emitting source in the far-field plane passes through a traveling-hole stop and is fed to a number of surface-oriented charge-coupled elements which characterize the radiance as a four-dimensional quantity in conjunction with the local dependence of the pinhole by an analog voltage value. This is stored after analog-to-digital conversion in a processor, further processed and displayed. Fig. 1

Description

field of use

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strahldichtemessung lichtemittierender Quellen beliebiger Geometrie und nichtrotationssymmetrischer Strahlstärke, beispielsweise von Lichtwellenleiterstirnflächen, von Laser- oder von Lumineszenzdioden in Echtzeit, wobei die Abhängigkeit der Leistung sowohl vom Ort als auch vom Winkel in kurzen ' Zeitintervallen bestimmt wird.The invention relates to a method for measuring the radiance of light-emitting sources of arbitrary geometry and non-rotationally symmetrical radiant intensity, for example of optical waveguide end faces, of laser or of light-emitting diodes in real time, wherein the dependence of the power on both the location and the angle is determined in short 'time intervals.

Characteristic of known technical solutions

Allgemein bekannt ist das zweidimensionale Rastverfahren, welches ermöglicht, die Strahldichte sowohl in Abhängigkeit von der Ortskoordinate, als auch in Abhängigkeit von der Raumwinkelkoordinate zu ermitteln, vgl. Olshansky, R., Oaks, S. H., Keck,Generally known is the two-dimensional snap-in method, which makes it possible to determine the radiance both as a function of the spatial coordinate and as a function of the solid angle coordinate, cf. Olshansky, R., Oaks, S.H., Keck,

D. B., „Measurement of different mode attenuation in GRIN optical waveguides", Digest of Topical Meeting on Optical Fiber Trans. II, USA, Washington, D.C. (1977) Paper TuE5. Durch eine verschiebbare Blende und einen verschiebbaren Detektor werden mit Hilfe eines starken Mikroobjektivs Orts- und Winkelkoordinaten rasterförmig abgetastet. Dadurch mißt man die Strahldichte als Funktion vom Ort und vom Winkel.DB, "Measurement of different mode attenuation in GRIN optical waveguides", Digest of Topical Meeting on Optical Fiber Trans II, USA, Washington, DC (1977) Paper TuE5. By a sliding aperture and a slidable detector are using a strong micro-lens In this way the radiance is measured as a function of the location and the angle.

Dieses Verfahren erfordert die Messung einer zweidimensionalen Mannigfaltigkeit von Werten und ist deshalb sehr zeitaufwendig. Dynamische Messungen sind nicht möglich.This method requires the measurement of a two-dimensional variety of values and is therefore very time consuming. Dynamic measurements are not possible.

Eine modifizierte Anordnung, vgl. Stewart, W. J., „Method for measuring power distributions in graded and step index fibers", Topical Meeting on Optical Fiber Commun., Washington, D. C, (1979) Paper ThG 1, ermöglicht eine wesentlich schnellere Messung der Strahldichte.A modified arrangement, cf. Stewart, W.J., "Method for Measuring Power Distributions in Graded and Step Index Fibers," Topical Meeting on Optical Fiber Commun., Washington, D.C, (1979) Paper ThG 1, allows much faster measurement of radiance.

Durch Verwendung einer speziellen Optik, bestehend aus zwei Schlitzblenden sowie spährischen und zylindrischen Linsen und einer Fernsehkammera wird es möglich, die Strahldichte als Funktion der Orts- und Winkelkoordinaten in zwei zueinander senkrechten Richtungen in ein und dieselbe Ebene abzubilden, in der ein Vidikon angeordnet ist. Die Bilddaten der Kamera gelangen zu einem Rechner und werden nach entsprechender numerischer Auswertung einem Monitor zugeführt, der die Strahldichte als Funktion des Flächen- und Raumwinkelelementes darstellt. Eine Schlitzblende ist in der Fernfeldebene, die andere Schlitzblende in der Nahfeldebene angeordnet. Die Fernfeldebene wird durch eine Zylinderlinse und die Nahfeldebene durch eine sphärische Linse in die Vidikonebene abgebildet.By using special optics consisting of two slit diaphragms and spherical and cylindrical lenses and a television chamber, it becomes possible to image the radiance as a function of the spatial and angular coordinates in two mutually perpendicular directions in one and the same plane in which a vidicon is arranged. The image data of the camera arrive at a computer and, after appropriate numerical evaluation, are fed to a monitor which displays the radiance as a function of the area and solid angle element. One slit diaphragm is arranged in the far field plane, the other slit diaphragm in the near field plane. The far field plane is imaged by a cylindrical lens and the near field plane through a spherical lens in the vidiconone plane.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in einem hohen apparativen Aufwand, vgl. Deserno, U., Schicketanz, D., „Meßmethoden für zukünftige Anwendungen in der Lichtwellenleitertechnik", telcom report 6 (1983) Beiheft „Nachrichtenübertragung mit Licht", S. 186-192.The disadvantage of this method is a high expenditure on equipment, cf. Deserno, U., Schicketanz, D., "Measurement Methods for Future Applications in Fiber Optic Technology," telcom report 6 (1983) Supplement "Nachrichtenübertragung mit Licht," p. 186-192.

Ein anderes Verfahren ermöglicht eine dynamische Messung in der Bildebene (Nahfeld) mittels CCD-Zeile (ladungsgekoppelte Zeile), jedoch müssen die Wertein der Brennebene diskret eingestellt werden, vgl. DD-WP 223 248 A1, G 01 N 21/27. Das geschieht mittels eines Ringblendenrevolvers.Another method allows dynamic measurement in the image plane (near field) by means of the CCD line (charge coupled line), but the values in the focal plane must be set discretely, cf. DD-WP 223 248 A1, G 01 N 21/27. This is done by means of a ring-shaped revolver.

Es ist schon vorgeschlagen worden den Ringblendenrevolver durch eine dynamische Blende, beispielsweise durch eine magnetische Flüssigkeit realisiert, zu ersetzen, vgl. W. Lippmann, DD-WP 278140.4, G 01 N 21/63 „Verfahren zum Messen der Strahldichteverteilung von Strahlungsquellen mit zentraler Aperturblende". Diese dynamische Blende wird während des Meßvorganges aufgezogen, wodurch immer größere Aperturen erfaßt werden.It has already been proposed to replace the annular diaphragm revolver with a dynamic diaphragm, for example by a magnetic fluid, cf. W. Lippmann, DD-WP 278140.4, G 01 N 21/63 "Method for measuring the radiance distribution of radiation sources with central aperture diaphragm." This dynamic diaphragm is mounted during the measuring process, whereby ever larger apertures are detected.

Durch Differenzbildung ermittelt man durch die Strahldichte als Funktion des Ortes und des Winkels. Das Verfahren ermöglicht zwar eine dynamische Messung in Abhängigkeit von Ort und Winkel, wird jedoch zunehmend ungenauer für größere Winkel.By subtraction one determines by the radiance as a function of the place and the angle. Although the method allows dynamic measurement as a function of location and angle, it becomes increasingly less accurate for larger angles.

Außerdem ist das Differenzverfahren nur zulässig, solange die Koärenz der Lichtstrahlung keine Rolle spielt, da sonst Auslöschungen durch Interferenzen entstehen. Darüber hinaus ist die Realisierung der dynamischen Blende mittels einer magnetischen Flüssigkeit technologisch schwierig durchführbar.In addition, the difference method is only permissible as long as the coherence of the light radiation does not play a role, as otherwise cancellations due to interference occur. In addition, the realization of the dynamic diaphragm by means of a magnetic fluid is technologically difficult to carry out.

Bisher ist kein Verfahren bekannt, welches die Strahldichtemessung lichtemittierender Quellen beliebiger Geometrie und nichtrotationssymmetrischer Strahlstärke in Echtzeit ermöglicht.So far, no method is known which allows the radiance measurement of light-emitting sources of arbitrary geometry and non-rotationally symmetric radiant intensity in real time.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den zur Strahldichtemessung erforderlichen Aufwand zu senken, die Meßzeit zu verkürzen und die Qualität der Messung durch Erhöhung des Dynamikbereiches zu verbessern.The aim of the invention is to reduce the effort required for the radiance measurement, to shorten the measurement time and to improve the quality of the measurement by increasing the dynamic range.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dynamisches Verfahren zur Strahldichtemessung lichtemittierender Quellen beliebiger Geometrie und nichtrotationssymmetrischer Strahlstärke zu schaffen, mit dem in geringer Meßzeit mit hoher Auswertegeschwindigkeit die Strahldichte in Abhängigkeit von vier Variablen in einem großen optischen Intensitätsbereich ermittelt, gespeichert und dargestellt werden kann.The invention has for its object to provide a dynamic method for measuring the radiance of light-emitting sources of arbitrary geometry and non-rotationally symmetric beam strength, with which the beam density in response to four variables in a large optical intensity range can be determined, stored and displayed in low measurement time with high evaluation speed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das von einer zu messenden Strahlungsquelle emittierte Licht in der Fernfeldebene eine orthogonal zur optischen Achse angeordnete Wanderlochblende passiert, die von einer rotierenden Spiralblende und einer rotierenden Spaltblende realisiert wird, und mittels eines Linsensystems einer bestimmten Anzahl flächenhaft ausgerichteter ladungsgekoppelter Elemente zugeführt wird, die von einer Taktschaltung derart gesteuert werden, daß die Spiral- und die Spaltblende, durch zwei voneinander unabhängige Motoren synchronisiert getrieben, rotieren und die Taktfrequenz ein Vielfaches der Kreisfrequenz der Spiralblende und die Kreisfrequenz der Spiralblende ein Vielfaches der Kreisfrequenz der Spaltblende beträgt und daß das Ausgangssignal der flächenhaft ausgerichteten ladungsgekoppelten Elemente mittels eines Prozessors in Abhängigkeit vom Ort in der Fernfeld- und Bildebene erfaßt, digital umgesetzt, gespeichert und für eine weitere Auswertung bereitgestellt wird. Durch Änderung der Taktfrequenz und der durch die Taktfrequenz synchronisierten Kreisfrequenzen der Spiral- und Spaltblende wird eine variable Empfindlichkeit realisiert, so daß der optische Intensitätsmeßberiech ohne optische Dämpfungsglieder erweitert wird.According to the invention, this object is achieved in that the light emitted by a radiation source to be measured in the far field plane passes an orthogonal to the optical axis arranged Wanderlochblende, which is realized by a rotating spiral aperture and a rotating slit, and by means of a lens system of a certain number areal oriented charge coupled Elements are supplied, which are controlled by a clock circuit such that the spiral and the slit diaphragm, driven synchronized by two independent motors, rotate and the clock frequency is a multiple of the angular frequency of the spiral shutter and the angular frequency of the spiral shutter is a multiple of the angular frequency of the slit and in that the output signal of the areally coupled charge-coupled elements is detected, digitally converted, stored and stored for a wide distance by means of a processor in dependence on the location in the far-field and image plane ere evaluation is provided. By changing the clock frequency and synchronized by the clock frequency angular frequencies of the spiral and slit diaphragm variable sensitivity is realized, so that the optical Intensitätsmeßberiech is extended without optical attenuators.

Somit wird durch Einflußnahme auf das von einer zu messenden Strahlungsquelle emittierte Licht mit Hilfe der rotierenden Spiralblende und der rotierenden Spaltblende sowohl eine Strahldichtemessung lichtemittierender Quellen von beliebiger Geometrie beziehungsweise nichtrotationssymmetrischer Strahlstärke in Echtzeit ermöglicht, als auch der optische Intensitätsmeßbereich ohne optische Dämpfungsglieder erweitert. Zur Realisierung des Verfahrens ist eine zu messende lichtemittierende Quelle in der vorderen Brennebene einer ersten Linse angeordnet. In der hinteren Brennebene der ersten Linse, die mit der vorderen Brennebene der zweiten Linse identisch ist, befindet sich eine Wanderlochblende. Die Wanderlochblende wird von zwei dicht hintereinander angeordneten Blenden in Form einer Spiralblende und einer Spaltblende gebildet, welche um eine gmeinsame Achse mit.unterschiedlichen Drehzahlen rotieren. In der hinteren Brennebene der zweiten Linse ist ein von flächenhaft ausgerichteten ladungsgekoppelten Elementen gebildeter optischer Empfänger angeordnet, der mit einer Taktschaltung und einem Analog-Digital-Wandler verbunden ist. An die Taktschaltung und den Analog-Digital-Wandler ist ein Prozeßgeschaltet, der mit einer Anzeigevorrichtung verbunden ist. Die Taktschaltung ist da rüber hi na us mit jeweils einem Motor verbunden, der mit der Spiral- beziehungsweise mit der Spaltblende gekoppelt ist. Diese Vorrichtung ermöglicht die Strahldichtemessung lichtemittierender Quellen mit rotationssymmetrischer und nichtrotationssymmetrischer Strahlstärke in Echtzeit, das heißt eine dynamische Strahldichtemessung.Thus, by influencing the light emitted by a radiation source to be measured with the help of the rotating spiral aperture and the rotating slit aperture both a radiance measurement of light sources of arbitrary geometry or non-rotationally symmetric radiant intensity in real time allows, and extends the optical Intensitätsmeßbereich without optical attenuators. To implement the method, a light-emitting source to be measured is arranged in the front focal plane of a first lens. In the rear focal plane of the first lens, which is identical to the front focal plane of the second lens, there is a Wanderlochblende. The Wanderlochblende is formed by two closely spaced apertures in the form of a spiral aperture and a slit, which rotate about a gmeinsame axis mit.unterschiedlichen speeds. Arranged in the rear focal plane of the second lens is an optical receiver formed by areally coupled charge-coupled elements, which is connected to a clock circuit and an analog-to-digital converter. To the clock circuit and the analog-to-digital converter, a process is connected, which is connected to a display device. The clock circuit is over there hi na us each connected to a motor which is coupled to the spiral or with the slit. This device enables the radiance measurement of light-emitting sources with rotationally symmetric and non-rotationally symmetric radiant intensity in real time, that is a dynamic radiance measurement.

embodiment

Anhand eines in Zeichungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird das Wesen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Reference to an embodiment shown in drawings, the essence of the invention will be explained in more detail. Show it:

Fig. 1: eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens,1 shows an arrangement for carrying out the method,

Fig. 2: das Prinzip der Abtastung einer Strahldichte,2 shows the principle of scanning a radiance,

Fig. 3: einen idialisierten Strahldichteverlauf für einen Gradientenlichtwellenleiter.Fig. 3: an idialisierten Raddichteverlauf for a Gradientenlichtwellenleiter.

Gemäß Fig. 1 sind zwischen einer zu messenden lichtemittierenden Quelle 1 und einem von flächenhaft ausgerichteten ladungskoppelten Elementen gebildeten optischen Empfänger 6 eine erste Linse 2, eine Spiralblende 3, eine Spaltblende 4 und eine zweite Linse 5 angeordnet. An den optischen Empfänger 6 sind eineTaktschaltung 7 und ein Analog-Digital-Wandler 12 angeschlossen. Die Taktschaltung 7 und der Analog-Digital-Wandler 12 sind mit einem Prozessor 8 verbunden, an den eine Anzeigevorrichtng 9 angeschlossen ist. Die Taktschaltung 7 ist jeweils mit einem Motor 10 und 11 verbunden, der mit der Spiralblende 3 beziehungsweise der Spaltblende 4 gekoppelt ist. Die Stirnfläche der zu messenden Lichtemittierenden Quelle 1 ist in der vorderen Brennebene der ersten Linse 2 angeordnet. In der hinteren Brennebene der ersten Linse 2, die identisch ist mit der vorderen Brennebene der zweiten Linse 5, befinden sich dicht hintereinander die Spiralblende 3 und die Spaltblende 4, welche durch Rotation um eine gemeinsame Achse eine Wanderlochblende bilden und von den Motoren 10 und 11 angetrieben werden. Die Länge eines Schlitzes der Spaltblende 4 und der bei Rotation der Spiralblende 3 überstrichene Bereich sind größer als die Ausdehnung des Fernfeldes. Die Stirnfläche der zu messenden lichtemittierenden Quelle 1 wird der ersten Linse 2 und der zweiten Linse 5 auf dem optischen Empfänger 6 vergrößert abgebildet. Die Kreisfrequenz der rotierenden Spiralblende 3 beträgt ein Vielfaches der Kreisfrequenz der rotierenden Spaltblende 4. Aus der Drehzahl, mitderdieSpaltblende4 rotiert und der Anzahl auf einer Scheibe angeordneten Schlitze ergibt sich die Wiederholfrequenz der Messung. Die Linearität zwischen dem Dreh winkel derSpiralblende3undder Ortsveränderung der Wanderloch blende wird durch eine modifizierte archimedische Spirale der Spiralblende 3 realisiert. Dadurch wird gewährleistet, daß bei konstanter Kreisfrequenz der Spiralblende 3 der zu selektierende Fernfeldbereich mit konstanter Geschwindigkeit durchlaufen wird. Gleichermaßen wird der Ortsbereich in der Bildebene mit konstanter Geschwindigkeit Zeile für Zeile überstrichen, was durch eine konstante Taktfrequenz, mit der die von der ladungsgekoppelten Elementen gebildeten CCD-Matrix beziehungsweise der optische Empfänger 6 ausgelessen wird, gewährleistet wird.1, a first lens 2, a spiral shutter 3, a slit diaphragm 4, and a second lens 5 are disposed between a light-emitting source 1 to be measured and an optical receiver 6 formed by two-dimensionally oriented charge-coupled elements. To the optical receiver 6, a clock circuit 7 and an analog-to-digital converter 12 are connected. The clock circuit 7 and the analog-to-digital converter 12 are connected to a processor 8, to which a Anzeigevorrichtng 9 is connected. The clock circuit 7 is connected to a motor 10 and 11, which is coupled to the spiral shutter 3 and the slit 4, respectively. The end face of the light-emitting source 1 to be measured is arranged in the front focal plane of the first lens 2. In the rear focal plane of the first lens 2, which is identical to the front focal plane of the second lens 5, are closely behind the spiral shutter 3 and the slit 4, which form a Wanderlochblende by rotation about a common axis and of the motors 10 and 11th are driven. The length of a slit of the slit 4 and the swept over during rotation of the spiral shutter 3 area are greater than the extent of the far field. The end face of the light-emitting source 1 to be measured is magnified on the first lens 2 and the second lens 5 on the optical receiver 6. The angular frequency of the rotating spiral shutter 3 is a multiple of the angular frequency of the rotating slit 4. From the speed at which the slit 4 rotates and the number of slits arranged on a disk, the repetition frequency of the measurement results. The linearity between the rotation angle of the spiral shutter 3 and the displacement of the traveling hole aperture is realized by a modified Archimedean spiral of the spiral shutter 3. This ensures that at constant angular frequency of the spiral shutter 3, the far field area to be selected is traversed at a constant speed. Likewise, the local area in the image plane is swept line by line at a constant rate, which is ensured by a constant clock frequency at which the CCD matrix or the optical receiver 6 formed by the charge-coupled elements is read.

Beträgt die Taktfrequenz, mit der der optische Empfänger 6 ausgelassen wird, ein Vielfaches der Kreisfrequenz der Spiral blende 3 und diese wiederum ein Vielfaches der Kreisfrequenz der Spaltblende 4 und somit ein Vielfaches der Wiederholfrequenz der Wanderlochblende, so kann in guter Näherung angenommen werden, daß in einem differentiell kleinen Zeitabschnitt die Wanderlochblende fest steht, während der Bildbereich einmal abgetastet wird. Die Meßwerte repräsentieren dann die Strahldichte in Abhängigkeit von den Flächenelementen für ein bestimmtes Raum winkel element. Tatsächlich ändern sich jedoch die durch die Wanderlochblende selektierten Raumwinkelelemente während eines differentiell kleinen Zeitabschnittes um ein bestimmtes Raumwinkelelement, so daß bei erneutem Auslesen der CCD-Matrix wiederum die Strahldichte in Abhängigkeit von eienm bestimmten Flächenelement gemessen wird, jedoch jetzt für einen um ein Raumwinkel elementIf the clock frequency at which the optical receiver 6 is omitted, a multiple of the angular frequency of the spiral aperture 3 and this in turn a multiple of the angular frequency of the slit 4 and thus a multiple of the repetition of the Wanderlochblende, it can be assumed in good approximation that in a differential small period of time the Wanderlochblende is fixed while the image area is scanned once. The measured values then represent the radiance as a function of the area elements for a specific space angle element. In fact, however, change the selected by the Wanderlochblende solid angle elements during a different small period of time to a particular solid angle element, so that again reading out the CCD matrix again the radiance is measured in dependence on eienm certain surface element, but now element for a solid angle

veränderten Winkel. Die ladungsgekoppelten Elemente charakterisieren durch Spannungswerte somit die Strahidichte als vierdimensionale Größe in Verbindung mit der Ortsabhängigkeit der Wanderlochblende.changed angle. The charge-coupled elements thus characterize by stress values the radiation density as a four-dimensional quantity in connection with the location dependence of the traveling-hole diaphragm.

In Fig. 2 ist das Prinzip der Abtastung einer Strahldichte dargestellt. Dabei wird für ein bestimmtes Raumwinkelelement jeweils eine Fläche A₀ abgetastet, welche von der Ausdehnung der CCD-Matrix beziehungsweise den ladungsgekoppelten Elementen oder dem optischen Empfänger 6 sowie dem Abbildungsmaßstab der Anordnung bestimmt wird. Die Summe der Raumwinkelelemente bildet einen Raumwinkel O₀, der durch die numerische Apertur der Linsen und die Dimensionierung der Wanderlochblende gegeben ist.In Fig. 2, the principle of scanning a beam density is shown. In this case, in each case an area A _{0 is} scanned for a specific solid angle element, which area is determined by the extent of the CCD matrix or the charge-coupled elements or the optical receiver 6 and the imaging scale of the arrangement. The sum of the solid angle elements forms a solid angle O ₀ , which is given by the numerical aperture of the lenses and the dimensions of the Wanderlochblende.

Der durch die Fläche A₀ und den Raumwinkel Ω_ο begrenzte Bereich wird beispielsweise von links unten nach rechts oben durchlaufen. Die dabei ermittelten Meßwerte werden gespeichert und für eine weitere Auswertung bereitgestellt. Dadurch ist ein azimutale Mittelung im Nah- und im Fernfeld möglich, so daß die Strahldichte im Phasenraumdiagramm als Funktion eines normierten Radius R und einer normierten Apertur U dargestellt werden kann.The area bounded by the area A ₀ and the solid angle Ω _ο is traversed, for example, from bottom left to top right. The measured values determined are stored and provided for further evaluation. As a result, an azimuthal averaging in the near field and the far field is possible, so that the beam density in the phase space diagram can be represented as a function of a normalized radius R and a normalized aperture U.

Fig. 3 zeigt einen idealistischen Strahldichteverlauf für einen Gradienteniichtweilenieiter. Unterschiedliche Strahldichten können dabei durch unterschiedliche Grau werte oder Farben dargestellt werden. Auch eine pseudoräumliche Darstellung ist möglich.Fig. 3 shows an idealistic radiance profile for a gradient of occasional titer. Different beam densities can be represented by different gray values or colors. A pseudo-spatial representation is also possible.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß aus dem Frequenzverhältnis der Wiederholfrequenzen sich die Anzahl der unterscheidbaren Raumwinkelelementen ergibt. Hieraus läßt sich die Blendengröße der Wanderlochblende abschätzen, die man so dimenisoniert, daß sie gerade über ein Raumwinkelelement mittelt.From Fig. 2 it can be seen that the number of distinguishable solid angle elements results from the frequency ratio of the repetition frequencies. From this, the aperture size of the Wanderlochblende can be estimated, which is so dimenisoniert that it averages over a solid angle element.

Es ist zu beachten, daß das Auflösungsvermögen prinzipiell durch Beugungserscheinungen begrenzt wird. Das Rayleighsche Beugungskriterium hat zur Folge, daß die Anzahl der im Phasenraumdiagramm kleinsten auflösbaren Phasenraumelementen begrenzt ist, daß heißt eine feinere Abtastung im Orts- bzw. Aperturbereich keinen Zuwachs an Informationen bringt. Folglich sollte die Anzahl der ausgemessenen Raumwinkelelemente und der genutzten Matrixelemente nicht zu groß gewählt werden.It should be noted that the resolution is limited in principle by diffraction phenomena. The consequence of the Rayleigh diffraction criterion is that the number of the smallest resolvable phase space elements in the phase space diagram is limited, that is to say that a finer sampling in the location or aperture range does not bring about any increase in information. Consequently, the number of measured solid angle elements and the matrix elements used should not be too large.

Dadurch wird der Aufwand für die Auswertung reduziert und eine höhere Verarbeitungs-und Auswertegeschwindigkeit möglich.As a result, the effort for the evaluation is reduced and a higher processing and evaluation speed possible.

Claims

A method for radiance measurement of light-emitting sources in real time for light emitting sources of arbitrary geometry and non-rotationally symmetric radiant intensity with a Wanderlochblende, a lens system and formed by areal oriented charge coupled elements optical receiver, characterized in that the light emitted from a radiation source to be measured in the Fernfeldebene orthogonal to the optical Axial arranged Wanderlochblende happens, by a rotating spiral shutter (3) and a. is realized by means of a lens system of a number of surface-oriented charge coupled elements of an optical receiver (6) and detected by a processor (8) depending on the location in the far field and image plane, digitally converted, stored and as a radiance is provided for an evaluation.

For this 1 page drawings