一种多光谱滤光片低温光谱半波宽测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光电测试技术领域，涉及一种多光谱滤光片低温光谱半波宽测试方法。
【背景技术】
[0002]某型大视场高分辨率多光谱红外成像系统采用多谱段TDI长波红外焦平面阵列，系统涵盖短波、中波、长波探测器，探测器内部采用滤光片分光的方式确定探测器的工作谱段，且滤光片处于制冷温度80K或者60K温度。滤光片种类多、指标要求高，滤光片的设计研制成为探测器重要的组成部分，滤光片的谱宽在系统内决定了探测器获取的能量。滤光片各项指标在低温下应保证正常，而在低温下各项指标与常温下会有差异，尤其光谱半波宽会产生漂移，漂移程度与滤光片的波段、滤光片的膜系等因素有关，这就给光谱设计初值带来一定困难。常规滤光片的光谱半波宽，通过一定的膜系参数设计，研制完成后测试一般采用傅立叶光谱仪，对于低温滤光片一般采用低温装置加傅立叶光谱仪进行测试，整套低温测试系统价格昂贵，且大多数滤光片厂家不具备此类装置，不提供低温下的测试。通常制冷型探测器滤光片均为放在冷屏上的圆形滤光片，而本项目九个谱段滤光片均为窄条形状，谱段种类多，系统没有适合的低温测试装置满足多个谱段的测试要求，很难得到确定的光谱半波宽，会给后续工作带来很大困难;提出一种确定多光谱滤光片低温光谱半波宽的测试方法，可以满足系统的使用要求，而且得到的数据准确，节省了成本及研制周期。
【发明内容】
[0003](— )发明目的
[0004]本发明的目的是:提供一种多光谱滤光片低温光谱半波宽测试方法，确定滤光片的半波宽，并满足低温的指标要求。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种多光谱滤光片低温光谱半波宽测试方法，其中，所述多光谱滤光片包括测试片和正式片，测试片的尺寸满足测试装置中测杜瓦的要求，通过测试片常温与低温下光学参数差异，推算正式片对应的数据;其中，测试片低温波长漂移等同于正式片低温波长漂移。
[0007]其中，包括以下步骤:
[0008]S1、测试片常温下光谱数据:分别测试各谱段测试片常温下的光谱数据，得出一组数据；
[0009]S2、测试片低温下光谱:将测试片置于中测杜瓦中，于傅立叶光谱仪前进行低温下的光谱测试，得出一组数据；
[0010]S3、对测试片常温及低温下数据进行整理计算，按照公式(1)得出低温与常温下各谱段半波宽的漂移量；
[0011]S4、将测试片的漂移量作为正式片光谱漂移量；
[0012]S5、正式片常温下测试:分别测试各谱段正式片常温下的光谱数据，得出一组数据；
[0013]S6、对正式片常温下数据及低温漂移数据整理计算，按照公式(1)、(2)、(3)推算正式片低温下的光谱半波宽；
[0014]S7、在系统工作谱段要求范围内，测试结束；
[0015]S8、超出系统工作谱段要求范围，根据上面参数，计算并调整滤光片膜系等值，迭代上述过程；
[0016]S9、推算数据与正式片放进探测器后测试光谱对比，差异在要求范围内，能够满足探测器的要求，结束测试；
[0017]其中，公式(1)、(2)、(3)分别为:
[0018]L1 傾顧多=FW1 離-FW1 傾显； (1)
[0019]多=FW2離(2)
[0020]FW2(ffi=FW2離-L1 傾顧多 (3)
[0021]其中为测试片低温半波点波长漂移，FW1離为测试片常温半波点波长，FW1傾g为测试片低温半波点波长;其中1^2傾憩够为正式滤光片低温半波点波长漂移，FW2常显为正式滤光片常温半波点波长，FW2it?为正式滤光片低温半波点波长。
[0022](三)有益效果
[0023]采用本发明多光谱滤光片低温光谱半波宽测试方法，完成了系统九个谱段低温滤光片的研制测试，在探测器内应用，滤光片设计谱段满足要求;该种测试方法简单、方便调试，并经过了探测器组件的试验验证，加快了设计的进度，保证了产品设计的可靠性；同时该测试方法可用于多种红外焦平面探测器内的低温滤光片，拓宽了其使用范围。
【附图说明】
[0024]图1为多光谱滤光片低温光谱测试流程图；
[0025]图2为测试滤光片低温中测杜瓦测试示意图。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0027]本实施例涉及的低温滤光片共涉及九个谱段，由于滤光片应用于探测器内部，借助常规(圆形)探测器滤光片测试方法，在滤光片加工时，将每一种滤光片分为测试片(圆片)和正式片(窄条形状)，测试片的尺寸满足测试装置中测杜瓦的要求，通过测试片常温与低温下差异，推算正式片的数据。
[0028]由于滤光片正式片在系统内无法进行低温光谱的测试，考虑到系统成本及进度等因素，采用测试片的数据进行推算。其中，认为测试片低温波长漂移等同于正式片低温波长漂移。
[0029]按以下公式进行推算:
[0030]L1 傾顧多=FW1 離-FW1 傾显； (1)
[0031 ]多=； (2)
[0032]即:FW2倾g=FW2?g-Ll倾憩if多 (3)
[0033]其中LLftffiS够为测试片低温半波点波长漂移，FW1離为测试片常温半波点波长，FW1傾为测试片低温半波点波长;其中1^2傾憩够为正式片低温半波点波长漂移，FW2?g为正式片常温半波点波长，FW2it?为正式片低温半波点波长;其中测试片常温、正式片常温均可在常温下测试得到，测试片(圆片)的低温测试采用中测杜瓦测试得到。
[0034]基于上述公式(1)、(2)、(3)依此对滤光片正式片的各项参数数据进行推算。
[0035]其中，测杜瓦示意图如图2所示，测试片置于中测杜瓦中，探测器窗口正对傅里叶光谱仪，完成测试片的低温测试。
[0036]基于上述描述，本实施例多光谱滤光片低温光谱半波宽测试方法，按照图1进行低温光谱半波宽的测试，包括以下步骤:
[0037]S1、测试片常温下光谱数据:分别测试各谱段测试片常温下的光谱数据，采用通用方法进行测试，得出一组数据。
[0038]S2、测试片低温下光谱:按照图2，将测试片置于中测杜瓦中，置于傅立叶光谱仪前进行低温下的光谱测试，得出一组数据。
[0039]S3、对测试片常温及低温下数据进行整理计算，按照公式(1)得出低温与常温下各谱段半波宽的漂移量；
[0040]S4、将测试片的漂移量作为正式片光谱漂移量；
[0041]S5、正式片常温下测试:分别测试各谱段正式片常温下的光谱数据，采用通用方法进行测试，得出一组数据。
[0042]S6、对正式片常温下数据及低温漂移数据整理计算，按照公式(1)、(2)、(3)推算正式片低温下的光谱半波宽。
[0043]S7、在系统工作谱段要求范围内，测试结束；
[0044]S8、超出系统工作谱段要求范围，根据上面参数，计算并调整滤光片膜系等值，迭代上述过程；
[0045]S9、推算数据与正式片放进探测器后测试光谱对比，差异在要求范围内，能够满足探测器的要求，结束测试。
[0046]该发明多光谱滤光片低温测试方法经过了验证，测试方法简单合理，同时将探测器窗口、探测器芯片本身的光谱影响考虑在内，测试的数据更加快捷有效，推算的数据与探测器实测的光谱半波宽数据差异小，满足指标要求，保证了探测器的研制进度，取得了很好的效果。
[0047]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种多光谱滤光片低温光谱半波宽测试方法，其特征在于，所述多光谱滤光片包括测试片和正式片，测试片的尺寸满足测试装置中测杜瓦的要求，通过测试片常温与低温下光学参数差异，推算正式片对应的数据;其中，测试片低温波长漂移等同于正式片低温波长漂移。2.如权利要求1所述的多光谱滤光片低温光谱半波宽测试方法，其特征在于，包括以下步骤: S1、测试片常温下光谱数据:分别测试各谱段测试片常温下的光谱数据，得出一组数据； S2、测试片低温下光谱:将测试片置于中测杜瓦中，于傅立叶光谱仪前进行低温下的光谱测试，得出一组数据； S3、对测试片常温及低温下数据进行整理计算，按照公式(1)得出低温与常温下各谱段半波宽的漂移量； S4、将测试片的漂移量作为正式片光谱漂移量； S5、正式片常温下测试:分别测试各谱段正式片常温下的光谱数据，得出一组数据； S6、对正式片常温下数据及低温漂移数据整理计算，按照公式(1)、(2)、(3)推算正式片低温下的光谱半波宽； S7、在系统工作谱段要求范围内，测试结束； S8、超出系统工作谱段要求范围，根据上面参数，计算并调整滤光片膜系等值，迭代上述过程； S9、推算数据与正式片放进探测器后测试光谱对比，差异在要求范围内，能够满足探测器的要求，结束测试； 其中，公式(1)、(2)、(3)分别为: L1傾憩夥=FW1常显-FW1備；(1)多=FW2 常显-FW2傾g;(2) Fff 2j?g= Fff 2?g-L l\mm(3) 其中Ll(_i够为测试片低温半波点波长漂移，FWl?g为测试片常温半波点波长，FW1観为测试片低温半波点波长;其中为正式滤光片低温半波点波长漂移，FW2?g为正式滤光片常温半波点波长，FW2iffi为正式滤光片低温半波点波长。
【专利摘要】本发明公开了一种多光谱滤光片低温光谱半波宽测试方法，所述多光谱滤光片包括测试片和正式片，测试片的尺寸满足测试装置中测杜瓦的要求，通过测试片常温与低温下光学参数差异，推算正式片对应的数据；其中，测试片低温波长漂移等同于正式片低温波长漂移。本发明完成了系统九个谱段低温滤光片的研制测试，在探测器内应用，滤光片设计谱段满足要求；该种测试方法简单、方便调试，并经过了探测器组件的试验验证，加快了设计的进度，保证了产品设计的可靠性；同时该测试方法可用于多种红外焦平面探测器内的低温滤光片，拓宽了其使用范围。
【IPC分类】G01M11/02
【公开号】CN105486488
【申请号】CN201510821076
【发明人】沈玉秀, 宗杰
【申请人】天津津航技术物理研究所
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月23日