基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统的制作方法
基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，属于光学【技术领域】。在光学平台分别设置光源氙灯、单色仪、分光棱镜、离轴抛物面反射镜、斩波器、单层高精一维转台、探测器Ⅰ、探测器Ⅱ、探测器Ⅲ和探测器Ⅳ；单层高精一维转台顶部放置被测棱镜，单层高精一维转台为单层一维转台；探测器Ⅱ、探测器Ⅲ位于单层高精一维转台两侧，探测器Ⅱ、探测器Ⅲ成120°角放置；斩波器作为信号调制和空间滤波器；探测器Ⅳ正对分光棱镜；单色仪入射狭缝正对光源氙灯，单色仪出射狭缝正对分光棱镜。相比现有技术，本实用新型具有利用单层高精一维转台代替传统双层高精一维转台、装置简单、经济可行、精度高、成本低的特点。
【专利说明】基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光学【技术领域】，特别涉及一种折射率光电检测系统。
【背景技术】
[0002]在诸多红外光学材料性能参数中，折射率参数是红外光学系统设计者必须精确了解的重要参数，只有知道这一参数数据，光学设计者才能完成高质量的设计工作。在国内测量红外玻璃折射率系统中，均采用测角的方法。其中，最小偏向角法测量玻璃折射率的精度较高，也是大部分科研者选择的方法，系统中均采用双层高精一维转台，用来测量三棱镜的顶角以及最小偏向角，从而得到折射率。但是，双层高精一维转台的价位高昂，且在计算、操作等方面都较为复杂。
[0003]所以，本领域亟需一种新的技术来改变这样的现状。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题:针对现有技术的不足和缺陷，本实用新型提供一种利用单层高精一维转台代替传统双层高精一维转台、装置简单、经济可行、精度高、成本低的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统。
[0005]本实用新型是这样设计的:基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，包括被测棱镜，其特征在于:在光学平台分别设置光源氙灯、单色仪、分光棱镜、离轴抛物面反射镜、斩波器、单层高精一维转台、探测器1、探测器I1、探测器III和探测器IV ;所述的单层高精一维转台顶部放置被测棱镜，单层高精一维转台为单层一维转台；所述的探测器I1、探测器III位于单层高精一维转台两侧，探测器I1、探测器III成120°角放置；所述的斩波器作为信号调制和空间滤波器；所述的探测器IV正对分光棱镜；所述的单色仪入射狭缝正对光源氙灯，单色仪出射狭缝正对分光棱镜。
[0006]所述的光学平台安装有减振隔层。
[0007]所述的单色仪包括入射狭缝、出射狭缝、离轴抛物镜SR1、离轴抛物镜SR2、反射镜。
[0008]所述的单层高精一维转台带动被测棱镜旋转。
[0009]所述的探测器1、探测器II与探测器III为线阵CXD探测器。
[0010]所述的探测器IV为面阵CXD探测器。
[0011]通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果:
[0012]本实用新型基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统的单层高精一维转台代替了传统测量方法的双层高精一维转台，提出新的测量棱镜顶角的方法，得到棱镜顶角后，再通过测量最小偏向角时所对应的入射角得到最小偏向角值，从而实现红外玻璃折射率的测量。
[0013]本实用新型系统的通用性、灵活性、适用性很强，保证测试精度的同时，能够大大提高红外玻璃折射率测量试验效率，降低人力及设备设施投入成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合【专利附图】
【附图说明】和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明:
[0015]图1为本实用新型基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统的结构示意图。
[0016]图中I为光源氙灯、2为单色仪、3为分光棱镜、4为离轴抛物面反射镜、5为斩波器、6为被测棱镜、7为单层高精一维转台、8为探测器1、9为探测器11、10为探测器111、11为探测器IV。
【具体实施方式】
[0017]如图所示的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，包括被测棱镜6，其特征在于:在光学平台分别设置光源氙灯1、单色仪2、分光棱镜3、离轴抛物面反射镜4、斩波器5、单层高精一维转台7、探测器I 8、探测器II 9、探测器III 10和探测器IV 11 ;所述的单层高精一维转台7顶部放置被测棱镜6，单层高精一维转台7为单层一维转台，为测量棱镜顶角及棱镜最小偏向角提供读数，单层高精一维转台7与探测器II 9、探测器III10组合测量棱镜顶角，单层高精一维转台7与探测器I 8组合测量棱镜最小偏向角；所述的探测器II 9、探测器III 10位于单层高精一维转台7两侧，探测器II 9、探测器III 10成120°角放置；所述的斩波器5作为信号调制和空间滤波器，将直流光信号调制为交变信号；所述的探测器IV 11正对分光棱镜3 ;所述的单色仪2入射狭缝正对光源氙灯1，单色仪2出射狭缝正对分光棱镜3 ;所述的光源氙灯1、单色仪2与离轴抛物面反射镜4构成模拟无穷远目标的平行光。
[0018]所述的光学平台安装有减振隔层。
[0019]所述的单色仪2包括入射狭缝、出射狭缝、离轴抛物镜SR1、离轴抛物镜SR2、反射镜。
[0020]所述的斩波器5利用锁相放大技术实现弱信号的检测。
[0021 ] 所述的单层高精一维转台7带动被测棱镜6旋转，改变被测棱镜6的角度，寻找测量顶角时所需位置和最小偏向角位置。
[0022]所述的探测器I 8、探测器II 9与探测器III 10为线阵CXD探测器。
[0023]所述的探测器IV 11为面阵CXD探测器。
[0024]所述的探测器II 9与探测器III 10在测量棱镜顶角中起到扫描定位作用。
[0025]所述的探测器I 8在间接测量最小偏向角中起到扫描作用。
[0026]所述的分光棱镜3起到分光自准作用，在间接测量棱镜最小偏向角过程中，当被测样品的一个工作面垂直于准直入射光时，将该垂直面反射回的狭缝像折转到对准CCD探测器上。
[0027]使用时，光线从光源氙灯I射出，从入射狭缝进入单色仪2，经过离轴抛物镜SR1、离轴抛物镜SR2、反射镜作用后从出射狭缝射出。光线经分光棱镜3、离轴抛物面反射镜4后成为近似平行光。斩波器5作为信号调制和空间滤波器，将直流光信号调制为交变信号。单层高精一维转台7为测量棱镜顶角及棱镜最小偏向角提供读数，单层高精一维转台7与探测器II 9、探测器III10组合测量棱镜顶角，单层高精一维转台7与探测器I 8组合测量棱镜最小偏向角。进而计算得到被测棱镜6折射率。
【权利要求】
1.基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，包括被测棱镜(6)，其特征在于:在光学平台分别设置光源氙灯(1)、单色仪(2)、分光棱镜(3)、离轴抛物面反射镜(4)、斩波器(5)、单层高精一维转台(7)、探测器I (8)、探测器II (9)、探测器III (10)和探测器IV (11);所述的单层高精一维转台(7)顶部放置被测棱镜(6)，单层高精一维转台(7)为单层一维转台；所述的探测器II (9)、探测器III (10)位于单层高精一维转台(7)两侧，探测器II (9)、探测器III (10)成120°角放置；所述的斩波器(5)作为信号调制和空间滤波器；所述的探测器IV (11)正对分光棱镜(3);所述的单色仪(2)入射狭缝正对光源氙灯(1)，单色仪(2)出射狭缝正对分光棱镜(3)。
2.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的光学平台安装有减振隔层。
3.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的单色仪(2)包括入射狭缝、出射狭缝、离轴抛物镜SR1、离轴抛物镜SR2、反射镜。
4.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的单层高精一维转台(7)带动被测棱镜(6)旋转。
5.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的探测器I (8)、探测器II (9)与探测器III (10)为线阵C⑶探测器。
6.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的探测器IV (11)为面阵C⑶探测器。
【文档编号】G01N21/41GK204241372SQ201420786440
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】王劲松, 王莹, 安志勇, 崔士宝, 李延风 申请人:长春理工大学
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，属于光学【技术领域】。在光学平台分别设置光源氙灯、单色仪、分光棱镜、离轴抛物面反射镜、斩波器、单层高精一维转台、探测器Ⅰ、探测器Ⅱ、探测器Ⅲ和探测器Ⅳ；单层高精一维转台顶部放置被测棱镜，单层高精一维转台为单层一维转台；探测器Ⅱ、探测器Ⅲ位于单层高精一维转台两侧，探测器Ⅱ、探测器Ⅲ成120°角放置；斩波器作为信号调制和空间滤波器；探测器Ⅳ正对分光棱镜；单色仪入射狭缝正对光源氙灯，单色仪出射狭缝正对分光棱镜。相比现有技术，本实用新型具有利用单层高精一维转台代替传统双层高精一维转台、装置简单、经济可行、精度高、成本低的特点。
【专利说明】基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光学【技术领域】，特别涉及一种折射率光电检测系统。
【背景技术】
[0002]在诸多红外光学材料性能参数中，折射率参数是红外光学系统设计者必须精确了解的重要参数，只有知道这一参数数据，光学设计者才能完成高质量的设计工作。在国内测量红外玻璃折射率系统中，均采用测角的方法。其中，最小偏向角法测量玻璃折射率的精度较高，也是大部分科研者选择的方法，系统中均采用双层高精一维转台，用来测量三棱镜的顶角以及最小偏向角，从而得到折射率。但是，双层高精一维转台的价位高昂，且在计算、操作等方面都较为复杂。
[0003]所以，本领域亟需一种新的技术来改变这样的现状。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题:针对现有技术的不足和缺陷，本实用新型提供一种利用单层高精一维转台代替传统双层高精一维转台、装置简单、经济可行、精度高、成本低的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统。
[0005]本实用新型是这样设计的:基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，包括被测棱镜，其特征在于:在光学平台分别设置光源氙灯、单色仪、分光棱镜、离轴抛物面反射镜、斩波器、单层高精一维转台、探测器1、探测器I1、探测器III和探测器IV ;所述的单层高精一维转台顶部放置被测棱镜，单层高精一维转台为单层一维转台；所述的探测器I1、探测器III位于单层高精一维转台两侧，探测器I1、探测器III成120°角放置；所述的斩波器作为信号调制和空间滤波器；所述的探测器IV正对分光棱镜；所述的单色仪入射狭缝正对光源氙灯，单色仪出射狭缝正对分光棱镜。
[0006]所述的光学平台安装有减振隔层。
[0007]所述的单色仪包括入射狭缝、出射狭缝、离轴抛物镜SR1、离轴抛物镜SR2、反射镜。
[0008]所述的单层高精一维转台带动被测棱镜旋转。
[0009]所述的探测器1、探测器II与探测器III为线阵CXD探测器。
[0010]所述的探测器IV为面阵CXD探测器。
[0011]通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果:
[0012]本实用新型基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统的单层高精一维转台代替了传统测量方法的双层高精一维转台，提出新的测量棱镜顶角的方法，得到棱镜顶角后，再通过测量最小偏向角时所对应的入射角得到最小偏向角值，从而实现红外玻璃折射率的测量。
[0013]本实用新型系统的通用性、灵活性、适用性很强，保证测试精度的同时，能够大大提高红外玻璃折射率测量试验效率，降低人力及设备设施投入成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合【专利附图】
【附图说明】和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明:
[0015]图1为本实用新型基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统的结构示意图。
[0016]图中I为光源氙灯、2为单色仪、3为分光棱镜、4为离轴抛物面反射镜、5为斩波器、6为被测棱镜、7为单层高精一维转台、8为探测器1、9为探测器11、10为探测器111、11为探测器IV。
【具体实施方式】
[0017]如图所示的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，包括被测棱镜6，其特征在于:在光学平台分别设置光源氙灯1、单色仪2、分光棱镜3、离轴抛物面反射镜4、斩波器5、单层高精一维转台7、探测器I 8、探测器II 9、探测器III 10和探测器IV 11 ;所述的单层高精一维转台7顶部放置被测棱镜6，单层高精一维转台7为单层一维转台，为测量棱镜顶角及棱镜最小偏向角提供读数，单层高精一维转台7与探测器II 9、探测器III10组合测量棱镜顶角，单层高精一维转台7与探测器I 8组合测量棱镜最小偏向角；所述的探测器II 9、探测器III 10位于单层高精一维转台7两侧，探测器II 9、探测器III 10成120°角放置；所述的斩波器5作为信号调制和空间滤波器，将直流光信号调制为交变信号；所述的探测器IV 11正对分光棱镜3 ;所述的单色仪2入射狭缝正对光源氙灯1，单色仪2出射狭缝正对分光棱镜3 ;所述的光源氙灯1、单色仪2与离轴抛物面反射镜4构成模拟无穷远目标的平行光。
[0018]所述的光学平台安装有减振隔层。
[0019]所述的单色仪2包括入射狭缝、出射狭缝、离轴抛物镜SR1、离轴抛物镜SR2、反射镜。
[0020]所述的斩波器5利用锁相放大技术实现弱信号的检测。
[0021 ] 所述的单层高精一维转台7带动被测棱镜6旋转，改变被测棱镜6的角度，寻找测量顶角时所需位置和最小偏向角位置。
[0022]所述的探测器I 8、探测器II 9与探测器III 10为线阵CXD探测器。
[0023]所述的探测器IV 11为面阵CXD探测器。
[0024]所述的探测器II 9与探测器III 10在测量棱镜顶角中起到扫描定位作用。
[0025]所述的探测器I 8在间接测量最小偏向角中起到扫描作用。
[0026]所述的分光棱镜3起到分光自准作用，在间接测量棱镜最小偏向角过程中，当被测样品的一个工作面垂直于准直入射光时，将该垂直面反射回的狭缝像折转到对准CCD探测器上。
[0027]使用时，光线从光源氙灯I射出，从入射狭缝进入单色仪2，经过离轴抛物镜SR1、离轴抛物镜SR2、反射镜作用后从出射狭缝射出。光线经分光棱镜3、离轴抛物面反射镜4后成为近似平行光。斩波器5作为信号调制和空间滤波器，将直流光信号调制为交变信号。单层高精一维转台7为测量棱镜顶角及棱镜最小偏向角提供读数，单层高精一维转台7与探测器II 9、探测器III10组合测量棱镜顶角，单层高精一维转台7与探测器I 8组合测量棱镜最小偏向角。进而计算得到被测棱镜6折射率。
【权利要求】
1.基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，包括被测棱镜(6)，其特征在于:在光学平台分别设置光源氙灯(1)、单色仪(2)、分光棱镜(3)、离轴抛物面反射镜(4)、斩波器(5)、单层高精一维转台(7)、探测器I (8)、探测器II (9)、探测器III (10)和探测器IV (11);所述的单层高精一维转台(7)顶部放置被测棱镜(6)，单层高精一维转台(7)为单层一维转台；所述的探测器II (9)、探测器III (10)位于单层高精一维转台(7)两侧，探测器II (9)、探测器III (10)成120°角放置；所述的斩波器(5)作为信号调制和空间滤波器；所述的探测器IV (11)正对分光棱镜(3);所述的单色仪(2)入射狭缝正对光源氙灯(1)，单色仪(2)出射狭缝正对分光棱镜(3)。
2.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的光学平台安装有减振隔层。
3.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的单色仪(2)包括入射狭缝、出射狭缝、离轴抛物镜SR1、离轴抛物镜SR2、反射镜。
4.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的单层高精一维转台(7)带动被测棱镜(6)旋转。
5.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的探测器I (8)、探测器II (9)与探测器III (10)为线阵C⑶探测器。
6.根据权利要求1所述的基于测量顶角和入射角的红外玻璃折射率光电检测系统，其特征在于:所述的探测器IV (11)为面阵C⑶探测器。
【文档编号】G01N21/41GK204241372SQ201420786440
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】王劲松, 王莹, 安志勇, 崔士宝, 李延风 申请人:长春理工大学
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