一种光电探测系统大动态范围响应线性测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供光电探测系统大动态范围响应线性测量装置。利用离轴抛反射镜作为准直镜，达到更好的准直效果；采用二次成像结构，有效的抑制了杂光，使其杂光抑制能够优于10

A linear measuring device for large dynamic range response of electro-optical detection system

The invention provides a linear measuring device for large dynamic range response of photoelectric detection system. The off-axis parabolic mirror is used as collimating mirror to achieve better collimating effect, and the secondary imaging structure is used to suppress the stray light effectively, so that the stray light suppression can be better than 10.

【技术实现步骤摘要】
一种光电探测系统大动态范围响应线性测量装置
本专利技术涉及光电探测器/光电探测仪器检测领域，特别涉及一种光电探测系统大动态范围响应线性测量装置。
技术介绍
光电探测系统的响应度不随入射辐照度的变化而变化时，该光电探测系统是线性的，是探测系统最重要的参数之一。在实际测量系统中，决定光电探测系统总响应度的各参数都只能在一定的动态范围内是常数，因此，系统的非线性响应是不可避免的。信号过大时，系统的响应出现饱和响应；反之，输入信号过小时，系统响应淹没在噪声中，难以反映输入信号变化。对于光电探测系统的线性标定只能在有限点进行，对于定标点以外的大部分测量区域只能靠传感器和测量仪器的定标点以外的大部分测量区域只能靠探测器系统的线性度来推算。所以光电探测系统的高精度线性定标是其定量探测应用的重要前提。目前对光电探测系统光信号响应线性的最基本方法是根据平方反比定律在光轨上通过改变光源与光电探测系统间的距离实现不同光信号来标定光电探测系统的线性度。由于光轨长度限制，其动态范围有限，且杂散光的影响十分明显。除距离平方反比法外，研究者们还提出滤光片或滤光片组法、Beer衰减法、偏振法等，均因为辅助测量而引入额外误差，目前最为成熟的线性测量方法是双光源叠加法。普通的双光源叠加法线性测量仪器都只是对光电探测器进行响应线性测量，光谱范围窄，像面照度低，很难对整个光电探测系统进行响应线性测量。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种光电探测系统大动态范围响应线性测量装置，实现对整个光电探测系统进行响应线性测量。本专利技术提供的光电探测系统大动态范围响应线性测量装置，所述装置包括测试光源、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、第一滤光片轮、第二滤光片轮、第一平面反射镜、点阵分光器、窄带滤光片、第三滤光片轮、第二平面反射镜、可调光阑、凹面反射镜以及测量探测器，由所述测试光源发出的光线，所述光线经过所述第一离轴抛物面反射镜进行准直后形成第一光线，经过第二离轴抛物面反射镜准直后形成第二光线，所述第一光线经过所述第一滤光片轮照射在所述第一平面反射镜上，经过所述第一平面反射镜的反射第一光线照射在所述点阵分光器的第一面，所述第二光线经过所述第二滤光片轮照射在所述点阵分光器的第二面，经过所述点阵分光器透射的第一光线和经过所述点阵分光器反射的第二光线交汇形成合成光束，所述合成光束经过所述窄带滤光片、所述第三滤光片轮以及所述第一凹面镜汇聚至所述可调光阑，所述合成光束经过所述可调光阑照射在所述第二凹面反射镜，经过所述第二凹面反射镜发射后汇聚至所述测量探测器得到第一能量值。作为一种可能的实现方式，还包括第三凹面镜和第四凹面镜镜，所述光线经过所述第三凹面镜聚光后照射在第二离轴抛物面反射镜上，所述光线经过第四凹面镜聚光后照射在所述第一离轴抛物面反射镜上。作为一种可能的实现方式，还包括标准探测器，所述标准探测器实时检测所述光线的第二能量值，利用所述第二能量值对所述第一能量值进行修正。作为一种可能的实现方式，所述第一滤光片轮和所述第二滤光片轮均具有7个空位，其中5个孔位安装透过率分别为50％、30％、1％、0.1％和0.01％的中性滤光片，另外两个孔位中一个为通孔，一个为盲板。作为一种可能的实现方式，所述第三滤光片轮具有7个孔位，其中6个孔位分别为80％、50％、10％、1％、0.1％和0.01％的中性滤光片，最后一个为通孔。作为一种可能的实现方式，所述点阵分光器采用熔石英基底点阵分光器。作为一种可能的实现方式，所述测试光源为500W氙灯或1000W标准卤钨灯。作为一种可能的实现方式，包括第一舱、第二舱及第三舱，所述测试光源、所述第一离轴抛物面反射镜、所述第二离轴抛物面反射镜、所述第一平面反射镜、所述第三凹面镜、所述第四凹面镜、所述点阵分光器、所述第一滤光片轮和所述第二滤光片轮容纳于所述第一舱，所述第三滤光片轮和所述第一凹面镜容纳于所述第二舱，所述第二凹面镜容纳于所述第三舱，所述可调光阑设置在第二舱和所述第三舱之间。本专利技术提供光电探测系统大动态范围响应线性测量装置利用离轴抛反射镜作为准直镜，达到更好的准直效果；采用二次成像结构，有效的抑制了杂光，使其杂光抑制能够优于10-9；通过切换三个滤光片轮使该装置输出能量的动态范围达到108；整个系统采用反射镜，合束器采用熔石英基底点阵分光器，有效光谱范围达到200nm-2500nm；采用光源出光直接分束准直，并且在光源后侧利用反射镜聚光，使系统输出能量更强，其像面照度强于太阳在地表的辐照度；利用标准探测器对光源进行实时监测，对装置输出能量进行二次修正，进一步提高测量精度。附图说明图1是本专利技术实施例中的光电探测系统大动态范围响应线性测量装置的结构示意图。附图标记：测试光源1、第一离轴抛物面反射镜2、第二离轴抛物面反射镜3、第一滤光片轮4、第二滤光片轮5、第一平面反射镜6、第一凹面镜7、第二凹面镜8、第三凹面镜9、第四凹面镜10、点阵分光器11、窄带滤光片12、第三滤光片轮13、可调光阑14、测量探测器15、标准探测器16、第一舱17、第二舱18、第三舱19。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。结合图1所示，本专利技术的实施例中提供一种光电探测系统大动态范围响应线性测量装置，所述装置包括测试光源、第一离轴抛物面反射镜2、第二离轴抛物面反射镜3、第一滤光片轮4、第二滤光片轮5、第一平面反射镜6、点阵分光器11、窄带滤光片12、第三滤光片轮13、第二平面反射镜、可调光阑14、凹面反射镜以及测量探测器15。由所述测试光源1发出的光线，所述光线经过所述第一离轴抛物面反射镜2进行准直后形成第一光线，经过第二离轴抛物面反射镜3准直后形成第二光线，所述第一光线经过所述第一滤光片轮4照射在所述第一平面反射镜6上，经过所述第一平面反射镜6的反射第一光线照射在所述点阵分光器11的第一面，所述第二光线经过所述第二滤光片轮5照射在所述点阵分光器11的第二面，经过所述点阵分光器11透射的第一光线和经过所述点阵分光器11反射的第二光线交汇形成合成光束，所述合成光束经过所述窄带滤光片12、所述第三滤光片轮13以及所述第一凹面镜7汇聚至所述可调光阑14，可调光阑14可以调节输出能量，合成光束经过所述可调光阑14照射在所述第二凹面反射镜，经过所述第二凹面反射镜发射后汇聚至所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电探测系统大动态范围响应线性测量装置，其特征在于，所述装置包括测试光源、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、第一滤光片轮、第二滤光片轮、第一平面反射镜、点阵分光器、窄带滤光片、第三滤光片轮、第二平面反射镜、可调光阑、凹面反射镜以及测量探测器，由所述测试光源发出的光线，所述光线经过所述第一离轴抛物面反射镜进行准直后形成第一光线，经过第二离轴抛物面反射镜准直后形成第二光线，所述第一光线经过所述第一滤光片轮照射在所述第一平面反射镜上，经过所述第一平面反射镜的反射第一光线照射在所述点阵分光器的第一面，所述第二光线经过所述第二滤光片轮照射在所述点阵分光器的第二面，经过所述点阵分光器透射的第一光线和经过所述点阵分光器反射的第二光线交汇形成合成光束，所述合成光束经过所述窄带滤光片、所述第三滤光片轮以及所述第一凹面镜汇聚至所述可调光阑，所述合成光束经过所述可调光阑照射在所述第二凹面反射镜，经过所述第二凹面反射镜发射后汇聚至所述测量探测器得到第一能量值。

【技术特征摘要】
1.一种光电探测系统大动态范围响应线性测量装置，其特征在于，所述装置包括测试光源、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、第一滤光片轮、第二滤光片轮、第一平面反射镜、点阵分光器、窄带滤光片、第三滤光片轮、第二平面反射镜、可调光阑、凹面反射镜以及测量探测器，由所述测试光源发出的光线，所述光线经过所述第一离轴抛物面反射镜进行准直后形成第一光线，经过第二离轴抛物面反射镜准直后形成第二光线，所述第一光线经过所述第一滤光片轮照射在所述第一平面反射镜上，经过所述第一平面反射镜的反射第一光线照射在所述点阵分光器的第一面，所述第二光线经过所述第二滤光片轮照射在所述点阵分光器的第二面，经过所述点阵分光器透射的第一光线和经过所述点阵分光器反射的第二光线交汇形成合成光束，所述合成光束经过所述窄带滤光片、所述第三滤光片轮以及所述第一凹面镜汇聚至所述可调光阑，所述合成光束经过所述可调光阑照射在所述第二凹面反射镜，经过所述第二凹面反射镜发射后汇聚至所述测量探测器得到第一能量值。2.根据权利要求1所述的光电探测系统大动态范围响应线性测量装置，其特征在于，还包括第三凹面镜和第四凹面镜镜，所述光线经过所述第三凹面镜聚光后照射在第二离轴抛物面反射镜上，所述光线经过第四凹面镜聚光后照射在所述第一离轴抛物面反射镜上。3.根据权利要求1所述的光电探测系统大动态范围响应线性测量装置，其特征在于，还包括标准探测器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子辉，王淑荣，黄煜，杨小虎，李占峰，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22