一種光譜定標照明裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種光譜定標照明裝置，可用于光譜成像儀的全視場全口徑光譜定標。該裝置主要由沿光軸依次設置的第一散射片、第二散射片以及準直鏡組成；第一散射片與第二散射片之間的距離L滿足視場的要求，第二散射片位于準直鏡的焦點位置，第二擴散片的散射角度與準直鏡的相對孔徑匹配。本發明專利技術能夠將小口徑單色光束整形成特定口徑、視場的均勻照明光束；通過選擇準直鏡焦距、口徑及散射片之間的距離可滿足不同指標光譜成像儀的定標需求，具有結構簡單能量利用率高的特點。

【技術實現步驟摘要】
一種光譜定標照明裝置
本專利技術涉及一種光譜定標照明裝置，適用于光譜成像儀的全視場全口徑光譜定標。
技術介紹
光譜定標用來確定光譜成像儀的光譜曲線位置及響應寬度，對于數據的定量化精細應用有重要意義。在進行光譜定標時候，需要對光譜成像儀實施全口徑全視場均勻單色光照明，但一般單色光源——單色儀或激光，光束口徑都很小，視場角有限，難以直接用于光譜定標，因此需要將小口徑單色光源整形成大口徑的均勻照明光束。在實際定標中，通常采用將單色光引入積分球獲得均勻面光源，然后再準直用于光譜標定。但積分球出光口具有2π的發光立體角，只有很小角度范圍內的光束能被準直，而絕大部分光能量都將被散射掉，能量利用率低下。或者將單色儀的光束直接準直，然后通過掃描獲得全視場的定標，定標效率不高。
技術實現思路
本專利技術提出一種新的光譜定標照明裝置，將單色光整形為定標照明光束，滿足光譜成像儀定標中對于光束視場角、口徑及均勻性的要求，大幅度提高光能利用率。本專利技術的光譜定標照明裝置結構如下：主要由沿光軸依次設置的第一散射片、第二散射片以及準直鏡組成；第一散射片與第二散射片之間的距離L滿足視場的要求，第二散射片位于準直鏡的焦點位置，第二擴散片的散射角度與準直鏡的相對孔徑匹配。以下進一步對方案作出優化限定：設定標要求的視場為2w，口徑為D，第一散射片、第二散射片的光束發散角分別為2θI、2θII，則準直鏡焦距f在5*D～15*D范圍內選擇，θII略大于atand(D/2f)以保證能量利用率，第一散射片和第二散射片之間的距離L＝f*tan(w)/tan(θI)。第一散射片為毛玻璃、衍射擴散片或乳白玻璃，第二散射片為毛玻璃、衍射擴散片或乳白玻璃。第一散射片和第二散射片可選擇同一種器件，也可選用不同的器件。第一散射片和/或第二散射片能夠高速旋轉，以消除散射片的局部不規則對光束均勻性的影響。上述準直鏡為透鏡或根據照明對象位置設定轉向角度的反射鏡。本專利技術具有以下有益效果：經過該系統可以將單色光整形為均勻照明光束，滿足光譜成像儀定標中對于光束視場角、口徑及均勻性的要求，由于擴散片的散射角度與準直鏡的相對孔徑匹配，極大的提高了能量利用率，且結構簡單易于搭建。通過選擇準直鏡焦距、口徑及散射片之間的距離可滿足不同指標光譜成像儀的定標需求。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖。附圖標號說明：1-第一散射片；2-第二散射片；3-準直鏡。具體實施方式本專利技術主要由兩個散射片和一個準直鏡組成。第一散射片1用于將光束展寬照射到第二散射片2上，散射片可以是毛玻璃、衍射擴散片或乳白玻璃。第二散射片2位于準直鏡3的焦點位置，用于將光束二次散射，散射片可以是毛玻璃、衍射擴散片或乳白玻璃。第一散射片和第二散射片可以高速旋轉，以消除散射片的局部不規則對光束均勻性的影響。準直鏡將第二散射片發散光束準直，準直鏡可以是透鏡或反射鏡。散射片的發散角、距離及準直徑的口徑、焦距根據定標需求的視場和口徑確定。對于要求視場為2w，口徑D的定標要求，選擇散射片的光束發散角分別為2θI，2θII，準直鏡焦距f按照5*D～15*D范圍內進行選擇，選擇第二片散射片的光束發散角略大于準直鏡物方孔徑角，即θII略大于atand(D/2f)，保證能量利用率。第一散射片和第二散射片之間的距離L應當滿足視場的要求，即L＝f*tan(w)/tan(θI)。實施例：要求Φ100mm口徑，視場6°的定標照明光束。首先確定準直鏡為口徑D＝100mm，焦距按照相對孔徑5*D計算，為f＝500mm，采用透鏡實現。第二散射片的采用衍射散射片制作，準直鏡的物方孔徑角為2*atand(D/2f)＝11.4°，取散射片的發散角為12°，略大于準直鏡物方孔徑角。第一散射片采用發散角為50°的衍射散射片，則散射片之間的距離L＝f*tan(w)/tan(θI)＝56.2mm。經過以上裝置，可將單色細光束整形為口徑100mm，視場6°的均勻照明光束，光能利用率大于70％。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光譜定標照明裝置，其特征在于：主要由沿光軸依次設置的第一散射片、第二散射片以及準直鏡組成；第一散射片與第二散射片之間的距離L滿足視場的要求，第二散射片位于準直鏡的焦點位置，第二擴散片的散射角度與準直鏡的相對孔徑匹配。

【技術特征摘要】
1.一種光譜定標照明裝置，其特征在于：主要由沿光軸依次設置的第一散射片、第二散射片以及準直鏡組成；第一散射片與第二散射片之間的距離L滿足視場的要求，第二散射片位于準直鏡的焦點位置，第二擴散片的散射角度與準直鏡的相對孔徑匹配。2.根據權利要求1所述的光譜定標照明裝置，其特征在于：設定標要求的視場為2w，口徑為D，第一散射片、第二散射片的光束發散角分別為2θI、2θII，則準直鏡焦距f在5*D～15*D范圍內選擇，θII略大于atand(D/2f)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李立波，胡炳樑，王爽，李娟，于建冬，
申請(專利權)人：中國科學院西安光學精密機械研究所，
類型：發明
國別省市：陜西,61