SU1453188A1

SU1453188A1 - Spectrophotometric installation for measuring reflection factor of spherical concave mirrors

Info

Publication number: SU1453188A1
Application number: SU864154464A
Authority: SU
Inventors: Вадим Борисович Знаменский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1986-12-01
Filing date: 1986-12-01
Publication date: 1989-01-23

Abstract

Изобретение относитс к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений абсолютных значений коэффициента отражени . Излучение монохроматического осветител 1 проходит через первый объектив 2, формирующий на поверхности первого светоделител 3 изображение осветител 1. Это изображение передаетс вогнуто-сферическим зеркалом 4 на поверхность второго .светоделител 7, который установлен под углом 45 к оптической оси. Второй объектив В передает изображение на фотоприемник 9, который регистрирует полученный сигнал . Так измер етс сигнал Ь. Сигнал Ь измер етс при удалении светоделител 7. Сигнал b3 измер етс при установке светоделител 7 в по- зицию 12. При этом в объектодержате- ле 6 установлено испытуемое зеркало 5. Сигнал Ъ измер етс , когда светоделитель 7 установлен в позицию 10. Коэффициент отражени определ ют по формуле . Установка поз:: вол ет измер ть коэффициенты отражени по всей апертуре вогнутого сферического зеркала при нормальном падении излучени . Не требуетс также знани спектрофотометрических характеристик , вход щих в нее элементов. 1 ил. 8 (Л ф ел 00 00 00This invention relates to optical spectral instrumentation. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements of the absolute values of the reflection coefficient. The radiation of the monochromatic illuminator 1 passes through the first lens 2, forming on the surface of the first beam splitter 3 an image of the illuminator 1. This image is transmitted by a concave-spherical mirror 4 to the surface of the second photo splitter 7, which is set at an angle of 45 to the optical axis. The second lens B transmits the image to the photodetector 9, which registers the received signal. This is how the signal b is measured. The signal b is measured when the splitter 7 is removed. The signal b3 is measured when the splitter 7 is installed in position 12. In this case, the test mirror 5 is installed in the object holder 6. The signal b is measured when the splitter 7 is set to position 10. The reflection coefficient is determined by the formula. The installation of the posit :: can measure the reflection coefficients over the entire aperture of the concave spherical mirror with a normal incidence of radiation. No knowledge of the spectrophotometric characteristics of its elements is required. 1 il. 8 (L f el 00 00 00

Description

Изобретение относитс к оптическр спектральному приборостроению.This invention relates to optical spectral instrumentation.

Цель изобретени - повышение точности измерений абсолютных значений Коэффициента отражени . На чертеже показана оптическа Схема спектрофотометрической установки дл измерений абсолютных значений коэффициентов отражени сферических зогнутьк. зеркал.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements of the absolute values of the reflection coefficient. The drawing shows an optical diagram of a spectrophotometric apparatus for measuring the absolute values of the spherical reflection coefficients of a bend. mirrors.

Спектрофотометрическа установка содержит монохроматический осветитель 1, первый объектив 2, первый светоделитель.3, сферическое вогну- тое зеркало 4, измер емое зеркалоThe spectrophotometric installation contains a monochromatic illuminator 1, the first lens 2, the first beam splitter.3, a spherical concave mirror 4, the measured mirror

5,установленное в объектодержателе5 installed in the object holder

6,второй светоделитель 7, второй объектив 8, фотоприемник 9 и позицан 10-12 светоделителей.6, the second beam splitter 7, the second lens 8, the photodetector 9 and positioned 10-12 beam splitters.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

До начала измерений осуществл ют юстировку оптических, элементов, вход щих в состав спектрофотометричес- кой установки. Первый объектив 2 Создает изображение осветител 1 с 1центром в точке, вл ющейс осевой точкой, оптически св занной с осветителем . Устанавливают светоделитель |3 под углом 45 к оптической оси из- {лучател так, что его центр совпада- |ет с центром изображени осветител 11 и своей отражающей поверхностью на Ьравлен в сторону сферически-вогну- jroro зеркала 4 - положение светоделител 3, соответствующее позиции 10. од углом и (2,5 В М5) к опти- 1еской оси установки размещаетс зер ало 4 так, чтобы осуществить опти- Ческое Сопр жение отражающих поверхностей светоделителей 3 и 7. Благодар этому создаетс .промежуточное изоражение осветител 1 на отражающей Поверхности светоделител 7. Мини- Мальное значение угла В 2,5° опре- ,1 ел етс из услови отсутстви винь- Ьтировани светового пучка излучени оправами светоделител 3 и 7 и зеркала 4. Максимальное значение угла па- Йени В 15° на зеркало.4 зависит 0т требовани несущественности вли - Йи аберраций на качество изображени Ьсветител 1.Prior to the measurements, the optical elements of the spectrophotometric unit are adjusted. First lens 2 Creates an image of illuminator 1 with 1 center at a point that is the axial point optically connected to the illuminator. The beam splitter | 3 is installed at an angle of 45 to the optical axis of the radiator so that its center coincides with the center of the image of the illuminator 11 and its reflective surface is leveled toward the spherical mirror jerro 4 — the position of the beam splitter 3 corresponding to the position 10. at an angle and (2.5 V M5) to the optical axis of the installation, mirror 4 is positioned so as to perform an optical matching of the reflecting surfaces of beam splitters 3 and 7. This creates an intermediate image of the illuminator 1 on the reflector of the beam splitter7. Minimum The minimum value of the angle B 2.5 ° is determined from the condition that there is no winding of the light beam emitted by the frames of the splitter 3 and 7 and the mirror 4. The maximum value of the angle B = 15 ° per mirror 4 0t requirements for irrelevance of influence - Yi aberrations on the image quality of the illuminator 1.

Благодар оптическому сопр жени ю Через зеркало 4 светоделителей 3 и 7 на ихотражаюпщх поверхност х создают одинаковые по площади зоны изображени осветител 1. Затем на оптической оси устанавливаетс второй объектив 8.так, что промежуточное изображение, сформированное на светоделителе 7, создает на чувствительной площадке фотоприемника 9 уменьшенное изображение осветител 1 В дальнейшем на объектодержателе 6 устанавливают измер емое зеркало 5 и перемещением объектодержател 6 с зеркалом 5 вдоль оптической оси достигают совмещени центра кривизны измер емого зеркала 5 и изображени осветител 1. Благодар этому обеспечиваетс освещение исследуемого зеркала 5 с радиусом кривизны L и диаметром D по всей его апертуреDue to the optical conjugation, through the mirror 4 beam splitters 3 and 7 on their reflective surfaces create the same area of the image of the illuminator 1. Then a second lens 8 is mounted on the optical axis. So that the intermediate image formed on the beam splitter 7 creates on the sensitive area of the photodetector 9 a reduced image of the illuminator 1 In the future, the measured mirror 5 is mounted on the object holder 6, and by moving the object holder 6 with the mirror 5 along the optical axis, a matching is achieved. tra the measured curvature of mirror 5 and the image illuminator 1. By this test mirror 5 is provided with a radius of curvature illumination L and a diameter D over its entire aperture

.2D л L при нормальном падении излучен.2D l L radiated during normal incidence

на его отражающую поверхность. Угловые размеры изображени при этом должны быть небольшими Сна1пример, не более l ), чтобы исключить вли ние перемещени зрачка на точность измерений .on its reflective surface. In this case, the angular dimensions of the image should be small. Example, no more than l), in order to exclude the effect of pupil movement on the measurement accuracy.

После проведени юстировки установки провод тс измерени в следую- щей последовательности. Измер етс сигнал Ь.., фотоприемника 9, соответствующий интенсивности светового потока после взаимодействи со светоделителем 3, наход щимс в позиции 10, зеркалом 4 и светоделителем 7 в позиции 11. Величина этого сигнала Ь,1дГ,Кд С определ етс интенсивностью светового потока от осветител 1 1, коэффи- циентам1и отражени светоделител 3 (rj) и зеркала 4 (Rj,) и пропускани светоделител 7 ( t) . Если с оптической оси установки выводитс светоделитель 7, то измер емый сигнал Ь Фото- приемника b 2 IgrjRo, Затем с оптической оси вьшодитс светоделитель 3, на его место устанавливаетс светоделитель 7 в позиции 12. Сигнал фото- приемника в этом случае зависит от величины коэффициента отражени R измер емого зеркала 5 ,R 0;jR(,. Дл исключени из результатов измерений спектрофотометрических величин элементов, формирующих сравниваемые по интенсивности потоки излучени , проводитс дополнительное измерение интенсивности светового потока, когда светодех итель 7 располагаетс в позиции 10. В этом случае .After adjusting the installation, the measurements are carried out in the following sequence. The signal b., A photodetector 9 is measured, corresponding to the intensity of the light flux after interacting with the beam splitter 3, located at position 10, mirror 4 and the beam splitter 7 at position 11. The magnitude of this signal, B, 1dG, Cd C, is determined by the intensity of the light flux from the illuminator 1 1, the coefficients of 1 and the reflection of the splitter 3 (rj) and the mirror 4 (Rj,) and the transmission of the splitter 7 (t). If the beam splitter 7 is output from the optical axis of the installation, then the measured signal B of the Photoreceiver b 2 IgrjRo. Then the beam splitter 3 is removed from the optical axis, the beam splitter 7 is positioned in position 12. The signal of the photoreceiver in this case depends on the value of the reflection R of the measured mirror 5, R 0; jR (,. To exclude from the measurement results the spectrophotometric values of the elements forming the radiation fluxes compared in intensity, an additional measurement of the intensity of the light flux is carried out, Yes Svetodeh Itel 7 is located in position 10. In this case.

Абсолютное значение коэффициента отражени измер емого сферическогоThe absolute value of the reflection coefficient of the measured spherical

33

R вR in

145145

этом случае опRin this case

bzibibzibi

ьТ-ц tt

В установке реализуетс возможность определени абсолютных значений коэффициентов отражени сферических вогнутых зеркал по всей их апертуре при нормальном падении излучени и повышаетс точность измерений при использовании одних и тех же осветителей и регистрирующей излучение аппаратуры за счет исключени при расчетах необходимости знани спектрофото- метрических характеристик вход щих в нее элементов.The installation realizes the possibility of determining the absolute values of the reflection coefficients of spherical concave mirrors over their entire aperture with a normal incidence of radiation and increases the measurement accuracy when using the same illuminators and equipment registering radiation by eliminating the need for calculating the spectrophotometric characteristics of the components included in it. items.

Claims

Invention Formula

A spectrophotometric setup for measuring the reflection coefficients of spherical concave mirrors containing optically coupled monochromatic illuminator, first volume 1431R8

The first beam splitter, the lens holder, the mirror, the second lens and the photodetector, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy of the absolute values of the reflection coefficient, the setup further comprises a second beam splitter, the mirror is made concave-spherical, the second beam splitter is located between the mirror and the second lens at an angle of 45 ° to the optical axis, the focus of the first lens is aligned with the reflecting surface

15 of the first beam splitter, which is optically coupled to the reflecting surface of the second beam splitter through a mirror, the first beam splitter is rotatably mounted in

0 the plane passing through the optical axes of the installation, the focus of the second lens is aligned with the reflecting surface of the second beam splitter, the objective holder is set to

5 moves along the optical axis of the apparatus.