一种分光耦合装置的制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种分光耦合装置，属于辐射测温装置领域。该分光耦合装置包括第一分光镜、第一全反射镜、第一光调节器、第二光调节器以及光电探测器。目标发出的辐射光入射到第一分光镜，一部分辐射光经第一分光镜反射到所述第一光调节器，经第一光调节器处理为第一预设波长范围的光束并会聚到光电探测器。另一部分辐射光透过第一分光镜入射到第一全反射镜，经第一全反射镜反射后入射到第二光调节器，经第二光调节器处理为第二预设波长范围的光束并会聚到光电探测器。本发明实施例用于目标的瞬态辐射测温时，能够有效地提高所测得的目标瞬态温度的准确性。
【专利说明】
一种分光耦合装置
技术领域
[0001]本发明涉及辐射测温装置领域，具体而言，涉及一种分光耦合装置。
【背景技术】
[0002]在爆炸冲击波物理、激光加载、瞬态热辐射、超高温探测等领域，目标的瞬态温度的测量尤为重要。瞬态温度是指很短一段时间内目标的温度，例如在爆炸中，爆炸时刻或是爆炸后很短的一段时间内，爆炸区的温度就叫瞬态温度。辐射测温法作为一种非接触测温方法，被广泛地应用于如爆炸等特殊环境下目标的瞬态温度的测量。辐射测温法是以普朗克黑体辐射定律为理论基础，通过测量目标的辐射通量来测定目标的瞬态温度。现有的辐射测温法是通过会聚透镜将目标的辐射光会聚到分光仪，通过分光仪得到辐射光的一定波段范围内的光谱数据，再根据该光谱数据得到目标的瞬态温度值。这种方法仅通过一路光的光谱数据获得目标的瞬态温度值，精度难以保证。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的在于提供一种分光耦合装置，用于对目标进行瞬态辐射测温，以改善上述问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下:
[0005]第一方面，本发明实施例提供了一种分光耦合装置，所述分光耦合装置包括第一分光镜、第一全反射镜、第一光调节器、第二光调节器以及光电探测器。所述目标发出的辐射光入射到所述第一分光镜。一部分所述辐射光经所述第一分光镜反射到所述第一光调节器，经所述第一光调节器处理为第一预设波长范围的光束并会聚到所述光电探测器。另一部分所述辐射光透过所述第一分光镜入射到所述第一全反射镜，经所述第一全反射镜反射后入射到所述第二光调节器，经所述第二光调节器处理为第二预设波长范围的光束并会聚到所述光电探测器。
[0006]结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第一种可能实施方式，其中，所述分光耦合装置还包括像增强器，所述像增强器设置在所述第一光调节器与所述光电探测器之间及所述第二光调节器与所述光电探测器之间的光传播路径中。
[0007]结合第一方面的第一种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第二种可能实施方式，其中，所述分光耦合装置还包括第二分光镜、第二全反射镜、第三光调节器。经所述第一分光镜反射后的所述辐射光入射到所述第二分光镜，一部分所述辐射光透过所述第二分光镜入射到所述第一光调节器，另一部分所述辐射光经所述第二分光镜反射后由所述第三光调节器处理为第三预设波长范围的光束并会聚到所述像增强器。
[0008]结合第一方面的第二种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第三种可能实施方式，其中，所述第一预设波长范围、所述第二预设波长范围和所述第三预设波长范围不尽相同。
[0009]结合第一方面的第二种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第四种可能实施方式，其中，所述分光耦合装置还包括第三分光镜、第三全反射镜、第四光调节器。入射到所述第一全反射镜的所述辐射光经所述第一全反射镜反射后入射到所述第三分光镜，一部分入射到所述第三分光镜的所述辐射光透过所述第三分光镜入射到所述第二光调节器，另一部分入射到所述第三分光镜的所述辐射光经所述第三分光镜反射后由所述第四光调节器处理为第四预设波长范围的光束并会聚到所述像增强器。
[0010]结合第一方面的第四种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第五种可能实施方式，其中，所述第一预设波长范围、所述第二预设波长范围、所述第三预设波长范围和所述第四预设波长范围不尽相同。
[0011]结合第一方面的第一种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第六种可能实施方式，其中，所述分光耦合装置还包括第二分光镜、第二全反射镜、第三光调节器。入射到所述第一全反射镜的所述辐射光经所述第一全反射镜反射后入射到所述第二分光镜。一部分入射到所述第二分光镜的所述辐射光透过所述第二分光镜入射到所述第一光调节器。另一部分入射到所述第二分光镜的所述辐射光经所述第二分光镜反射后由所述第三光调节器处理为第三预设波长范围的光束并会聚到所述像增强器。
[0012]结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第七种可能实施方式，其中，所述第一预设波长范围与所述第二预设波长范围不尽相同。
[0013]结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第八种可能实施方式，其中，所述光电探测器包括多个子探测器，且所述多个子探测器的工作波段不尽相同。
[0014]结合第一方面的第八种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第九种可能实施方式，其中，所述光电探测器为电荷耦合器件探测器阵列。
[0015]本发明实施例提供的分光耦合装置，利用了第一分光镜及第一全反射镜将目标发出的辐射光分为两路，并通过第一光调节器及第二光调节器分别对两路辐射光进行滤波及会聚处理，使得光电探测器分别探测到第一预设波长范围和第二预设波长范围的辐射光。根据光电探测器采集到的第一预设波长范围和第二预设波长范围的辐射光可以分别获得两组光谱数据，从而得到两个温度值。对比所获得的两个温度值选取最佳值作为测量结果。例如，可以通过比较两个温度值的重复性，选取重复性较好的结果作为测量结果。因此，相比于现有的目标瞬态温度测量技术，本发明实施例提供的分光耦合装置应用于对目标进行瞬态辐射测温时，能够有效地提高所测得的目标瞬态温度的准确性。
[0016]进一步地，本发明实施例提供的分光耦合装置还可以将目标发出的辐射光分为三路或四路，从而进一步提高所测得的目标瞬态温度的准确性。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
[0018]图1示出了本发明第一实施例提供的一种分光耦合装置的结构示意图；
[0019]图2示出了本发明第二实施例提供的一种分光耦合装置的第一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0020]图3示出了本发明第二实施例提供的一种分光耦合装置的第二种【具体实施方式】的结构示意图；
[0021 ]图4示出了本发明第三实施例提供的一种分光耦合装置的结构示意图。
[0022]图中，附图标记分别为:
[0023]分光親合装置100;目标101;第一分光镜102;第一全反射镜103;第一滤光器104;第二滤光器105;第一親合透镜106;第二親合透镜107 ;像增强器108;光电探测器109;第二分光镜111;第二全反射镜112;第三滤光器113;第三耦合透镜114;第三分光镜121;第三全反射镜122;第四滤光器123;第四耦合透镜124。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0025]因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0027]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“耦合”应做广义理解，例如，“耦合”可以是直接光耦合，也可以通过中间媒介间接光耦合。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0029]第一实施例
[0030]如图1所示，本发明实施例提供了一种分光耦合装置100，用于对目标101进行瞬态福射测温。所述分光親合装置100包括第一分光镜102、第一全反射镜103、第一光调节器、第二光调节器以及光电探测器109。其中，第一光调节器包括第一滤光器104和第一耦合透镜106，第二光调节器包括第二滤光器105和第二耦合透镜107。
[0031]目标101在爆炸或激光加载等过程中将产生热辐射，通过测量目标101的辐射通量，即可以通过普朗克黑体辐射定律获得目标101的瞬态温度值。
[0032]具体的，目标101发出的辐射光入射到第一分光镜102，一部分所述辐射光经第一分光镜102反射到第一光调节器，另一部分所述辐射光透过第一分光镜102入射到所述第一全反射镜103。入射到第一光调节器的辐射光，经第一滤光器104处理为第一预设波长范围的光束后，由第一耦合透镜106会聚到光电探测器109。入射到第一全反射镜103的所述辐射光经第一全反射镜103反射到第二光调节器。入射到第二光调节器的辐射光，经第二滤光器105处理为第二预设波长范围的光束后，由第二耦合透镜107会聚到光电探测器109。
[0033]其中，第一预设波长范围由第一滤光器104的工作波段决定，第二预设波长范围由第二滤光器105的工作波段决定。优选的，第一预设波长范围与第二预设波长范围不尽相同。第一滤光器104和第二滤光器105可以为滤光片，也可以为气体或溶液制成的滤光器。优选的，本实施例中，第一滤光器104和第二滤光器105均为带通滤光片，第一滤光器104的工作波段和第二滤光器105的工作波段不同。例如，当目标101发出的辐射光的波段范围是可见-红外波段范围内时，第一滤光器104的工作波段和第二滤光器105的工作波段均在可见-红外波段范围内，其中，第一滤光器104的工作波段和第二滤光器105的工作波段可以有重置。
[0034]本实施例中，第一分光镜102用于将目标发出的辐射光分为两束光。透过第一分光镜102的辐射光与由第一分光镜102反射的辐射光的能量比由具体使用的第一分光镜102的透过率与反射率之比决定。例如，第一分光镜102可以为高阻硅片、半透半反镜等。优选的，透过第一分光镜102的福射光与由第一分光镜102反射的福射光的能量相等，即第一分光镜102的透过率与反射率之比优选为1:1。
[0035]第一耦合透镜106和第二耦合透镜107均为具有会聚功能的透镜。第一耦合透镜106和第二親合透镜107可以为球面透镜，也可以为非球面透镜。例如，第一親合透镜106和第二耦合透镜107可以为凸透镜或具有消色差功能的透镜组。
[0036]本实施例中，光电探测器109包括多个子探测器，且所述多个子探测器的工作波段不尽相同。一个子探测器与一个光调节器相对应，且子探测器的工作波段与其对应的光调节器中的滤光器的工作波段相匹配。优选的，光电探测器109为电荷耦合器件(Charge-coupled DeViCe，(XD)探测器阵列。当然，也可以采用其它光电探测器。C⑶探测器阵列按工作波段可分为:可见光CCD探测器阵列、红外CCD探测器阵列和紫外CCD探测器阵列。因此，当目标101发出的辐射光的波段范围是可见-红外波段范围内时，本实施例采用的CCD探测器阵列包括可见光C⑶探测器阵列和红外C⑶探测器阵列。例如，可见光CCD探测器阵列的工作波段可以为400?100nm，红外CCD探测器阵列的工作波段可以为700?lOOOnm、1000?3000nm 等。
[0037]进一步地，为了提高光电探测器109采集到的辐射通量，以便于目标101的瞬态温度的获取，本发明实施例提供的分光耦合装置100还包括像增强器108。像增强器108用于将第一耦合透镜106输出的第一预设波长范围的辐射光和第二耦合透镜107输出的第二预设波长范围的辐射光放大。
[0038]具体的，像增强器108设置在所述第一光调节器与所述光电探测器109之间以及第二光调节器与所述光电探测器109之间的光传播路径中。此时，入射到第一光调节器的所述辐射光，经第一滤光器104处理为第一预设波长范围的光束后由第一耦合透镜106会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。同理，入射到第二光调节器的所述辐射光，经第二滤光器105处理为第二预设波长范围的光束后由第二耦合透镜107会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0039]本实施例通过第一分光镜102将目标101发出的福射光分为两路光束。光电探测器109分别探测到第一预设波长范围和第二预设波长范围的辐射光。从而可以根据光电探测器109采集到的第一预设波长范围和第二预设波长范围的辐射光分别获得两组光谱数据，从而得到两个温度值。对比所获得的两个温度值选取最佳值作为测量结果。例如，可以通过比较两个温度值的重复性，选取重复性较好的结果作为测量结果。因此，相比于现有的目标101瞬态温度测量技术，本发明实施例提供的分光耦合装置100应用于对目标101进行瞬态辐射测温时，能够有效地提高所测得的目标101瞬态温度的准确性。
[0040]第二实施例
[0041]如图2所示，本发明实施例提供了一种分光耦合装置100，用于对目标101进行瞬态福射测温。所述分光親合装置100除了包括第一分光镜102、第一全反射镜103、第一光调节器、第二光调节器、像增强器108及光电探测器109之外，还包括第二分光镜111、第二全反射镜112及第三光调节器。其中，第一光调节器包括第一滤光器104及第一耦合透镜106;第二光调节器包括第二滤光器105及第二耦合透镜107;第三光调节器包括第三滤光器113和第三耦合透镜114。
[0042]本实施例中，第一分光镜102用于将目标发出的福射光分为两束光，而第二分光镜111用于将第一分光镜102反射的福射光分为两束光。透过分光镜的福射光与由分光镜反射的辐射光的能量比由具体使用的分光镜的透过率与反射率之比决定。例如，第一分光镜102和第二分光镜111均可以为高阻娃片、半透半反镜等。优选的，由第一分光镜102反射的福射光的能量为透过第一分光镜102的辐射光的能量的两倍，即第一分光镜102的透过率与反射率之比优选为1:2;而透过第二分光镜111的辐射光的能量与第二分光镜111反射的辐射光的能量相等，即第二分光镜111的透过率与反射率之比优选为1:1。
[0043]第一滤光器104、第二滤光器105及第三滤光器113均可以为滤光片，也可以为气体或溶液制成的滤光器。优选的，本实施例中，第一滤光器104、第二滤光器105及第三滤光器113均为带通滤光片，且第一滤光器104、第二滤光器105和第三滤光器113的工作波段不同。例如，当目标101发出的辐射光的波段范围是可见-红外波段范围内时，第一滤光器104的工作波长、第二滤光器105的工作波段及第三滤光器113的工作波段均在可见-红外波段范围内，其中，第一滤光器104的工作波段、第二滤光器105的工作波段及第三滤光器113的工作波段可以有重叠。
[0044]第一耦合透镜106、第二耦合透镜107和第三耦合透镜114均为具有会聚功能的透镜，可以为球面透镜，也可以为非球面透镜。例如，第一親合透镜106、第二親合透镜107和第三耦合透镜114可以为凸透镜或具有消色差功能的透镜组。
[0045]本实施例中，光电探测器109包括多个子探测器，且所述多个子探测器的工作波段不尽相同。一个子探测器与一个光调节器相对应，且子探测器的工作波长与其对应的光调节器中的滤光器的工作波长相匹配。优选的，光电探测器109为电荷耦合器件(Charge-coupled DeViCe，(XD)探测器阵列。当然，也可以采用其它光电探测器。C⑶探测器阵列按工作波段可分为:可见光CCD探测器阵列、红外CCD探测器阵列和紫外CCD探测器阵列。因此，当目标101发出的辐射光的波段范围是可见-红外波段范围内时，本实施例采用的CCD探测器阵列包括可见光C⑶探测器阵列和红外C⑶探测器阵列。例如，可见光CCD探测器阵列的工作波段可以为400?lOOOnm，红外CCD探测器阵列的工作波段可以为700?lOOOnm、1000?3000nm 等。
[0046]目标101在爆炸或激光加载等过程中将产生热辐射，通过测量目标101的辐射通量，即可以通过普朗克黑体辐射定律获得目标101的瞬态温度值。第二分光镜111可以设置在第一分光镜102和第一光调节器之间的光传播路径中，且当第二分光镜111设置在第一分光镜102和第一光调节器之间的光传播路径中时，本实施例提供的分光耦合装置100的具体工作流程可以为:
[0047]如图2所不，目标101发出的福射光入射到第一分光镜102，一部分所述福射光经第一分光镜102反射到第二分光镜111，另一部分所述福射光透过第一分光镜102入射到第一全反射镜103。入射到第二分光镜111的福射光，一部分透过第二分光镜111入射到第一光调节器，另一部分经第二分光镜111反射到第二全反射镜112。
[0048]入射到第一全反射镜103的辐射光，经第一全反射镜103反射到第二光调节器。入射到第二光调节器的辐射光，经第二滤光器105处理为第二预设波长范围的光束后，由第二耦合透镜107会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0049]入射到第一光调节器的辐射光，经第一滤光器104处理为第一预设波长范围的光束后，由第一耦合透镜106会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0050]入射到第二全反射镜112的辐射光，经第二全反射镜112反射到第三光调节器。入射到第三光调节器的辐射光，经第三滤光器113处理为第三预设波长范围的光束后，由第三耦合透镜114会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0051]其中，第一预设波长范围由第一滤光器104的工作波段决定，第二预设波长范围由第二滤光器105的工作波段决定，第三预设波长范围由第三滤光器113的工作波段决定。第一预设波长范围、第二预设波长范围及第三预设波长范围不尽相同。
[0052]此外，如图3所示，第二分光镜111还可以设置在第一全反射镜103与第二光调节器之间的光传播路径中。当第二分光镜111设置在第一全反射镜103和第二光调节器之间的光传播路径中时，本实施例提供的分光耦合装置100的具体工作流程还可以为:
[0053]目标101发出的福射光入射到第一分光镜102，一部分所述福射光经第一分光镜102反射到第一光调节器，另一部分所述辐射光透过第一分光镜102入射到所述第一全反射镜103，经第一全反射镜103反射到第二分光镜111。入射到第二分光镜111的福射光，一部分透过第二分光镜111入射到第二光调节器，另一部分经第二分光镜111反射到第二全反射镜112。
[0054]入射到第一光调节器的辐射光，经第一滤光器104处理为第一预设波长范围的光束后，由第一耦合透镜106会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0055]入射到第二光调节器的辐射光，经第二滤光器105处理为第二预设波长范围的光束后，由第二耦合透镜107会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0056]入射到第二全反射镜112的辐射光，经第二全反射镜112反射到第三光调节器。入射到第三光调节器的辐射光，经第三滤光器113处理为第三预设波长范围的光束后，由第三耦合透镜114会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0057 ]本实施例通过第一分光镜102、第二分光镜111、第一全反射镜103及第二全反射镜112将目标101发出的辐射光分为三路光束。光电探测器109分别探测到第一预设波长范围、第二预设波长范围和第三预设波长范围的辐射光，从而可以根据光电探测器109采集到的第一预设波长范围、第二预设波长范围和第三预设波长范围的辐射光分别获得三组光谱数据，从而得到三个温度值。对比所获得的三个温度值选取最佳值作为测量结果。例如，可以通过比较三个温度值的重复性，选取重复性较好的结果作为测量结果。因此，相比于现有的目标101瞬态温度测量技术，本发明实施例提供的分光耦合装置100应用于对目标101进行瞬态辐射测温时，能够有效地提高所测得的目标101瞬态温度的准确性。
[0058]第三实施例
[0059]如图4所示，本发明实施例提供了一种分光耦合装置100，用于对目标101进行瞬态福射测温。所述分光親合装置100除了包括第一分光镜102、第二分光镜111、第一全反射镜103、第二全反射镜112、第一光调节器、第二光调节器、第三光调节器、像增强器108及光电探测器109之外，还包括第三分光镜121、第三全反射镜122及第四光调节器。其中，第一光调节器包括第一滤光器104及第一耦合透镜106;第二光调节器包括第二滤光器105及第二耦合透镜107;第三光调节器包括第三滤光器113和第三耦合透镜114;第四光调节器包括第四滤光器123和第四耦合透镜124。
[0060]本实施例中，第一分光镜102用于将目标发出的福射光分为两束光。第二分光镜111用于将第一分光镜102反射的福射光分为两束光。第三分光镜121用于透过第一分光镜102后由第一全反射镜103反射的福射光分为两束光。透过分光镜的福射光与由分光镜反射的辐射光的能量比由具体使用的分光镜的透过率与反射率之比决定。例如，第一分光镜
102、第二分光镜111和第三分光镜121均可以为高阻硅片、半透半反镜等。优选的，透过第一分光镜102的福射光的能量与第一分光镜102反射的福射光的能量相等，即第一分光镜102的透过率与反射率之比优选为1:1;透过第二分光镜111的辐射光的能量与第二分光镜111反射的辐射光的能量相等，即第二分光镜111的透过率与反射率之比优选为1:1;透过第三分光镜121的辐射光的能量与第三分光镜121反射的辐射光的能量相等，即第三分光镜121的透过率与反射率之比优选为I: I。
[0061]第一滤光器104、第二滤光器105、第三滤光器113及第四滤光器123均可以为滤光片，也可以为气体或溶液制成的滤光器。本实施例中，优选的，本实施例中，第一滤光器104、第二滤光器105、第三滤光器113及第四滤光器123均为带通滤光片，且第一滤光器104、第二滤光器105、第三滤光器113及第四滤光器123的工作波段不同。例如，当目标101发出的辐射光的波段范围是可见-红外波段范围内时，第一滤光器104的工作波段、第二滤光器105的工作波段、第三滤光器113的工作波段及第四滤光器123的工作波段均在可见-红外波段范围内，其中，第一滤光器104的工作波段、第二滤光器105的工作波段、第三滤光器113的工作波段及第四滤光器123的工作波段可以有重叠。
[0062]第一耦合透镜106、第二耦合透镜107、第三耦合透镜114和第四耦合透镜124均为具有会聚功能的透镜，可以为球面透镜，也可以为非球面透镜。例如，第一耦合透镜106、第二耦合透镜107、第三耦合透镜114和第四耦合透镜124可以为凸透镜或具有消色差功能的透镜组。
[0063]本实施例中，光电探测器109包括多个子探测器，且所述多个子探测器的工作波段不尽相同。一个子探测器与一个光调节器相对应，且子探测器的工作波长与其对应的光调节器中的滤光器的工作波长相匹配。优选的，光电探测器109为电荷耦合器件(Charge-coupled DeViCe，(XD)探测器阵列。当然，也可以采用其它光电探测器。C⑶探测器阵列按工作波段可分为:可见光CCD探测器阵列、红外CCD探测器阵列和紫外CCD探测器阵列。因此，当目标101发出的辐射光的波段范围是可见-红外波段范围内时，本实施例采用的CCD探测器阵列包括可见光C⑶探测器阵列和红外C⑶探测器阵列。例如，可见光CCD探测器阵列的工作波段可以为400?lOOOnm，红外CCD探测器阵列的工作波段可以为700?lOOOnm、1000?3000nm 等。
[0064]目标101在爆炸或激光加载等过程中将产生热辐射，通过测量目标101的辐射通量，即可以通过普朗克黑体辐射定律获得目标101的瞬态温度值。本实施例中，第二分光镜111设置在第一分光镜102和第一光调节器之间的光传播路径中，第三分光镜121设置在第一全反射镜103和第二光调节器之间的光传播路径中时。此时，本实施例提供的分光耦合装置100的具体工作流程可以为:
[0065]如图4所不，目标101发出的福射光入射到第一分光镜102，一部分所述福射光经第一分光镜102反射到第二分光镜111，另一部分所述辐射光透过第一分光镜102入射到所述第一全反射镜103并由所述全反射镜反射到第三分光镜121。入射到第二分光镜111的辐射光，一部分透过第二分光镜111入射到第一光调节器，另一部分经所述第二分光镜111反射到第二全反射镜112。入射到第三分光镜121的福射光，一部分透过第三分光镜121入射到第二光调节器，另一部分经所述第二分光镜111反射到第三全反射镜122。
[0066]入射到第一光调节器的辐射光，经第一滤光器104处理为第一预设波长范围的光束后，由第一耦合透镜106会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0067]入射到第二全反射镜112的辐射光，经第二全反射镜112反射到第三光调节器。入射到第三光调节器的辐射光，经第三滤光器113处理为第三预设波长范围的光束后，由第三耦合透镜114会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0068]入射到第二光调节器的辐射光，经第二滤光器105处理为第二预设波长范围的光束后，由第二耦合透镜107会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0069]入射到第三全反射镜122的辐射光，经第三全反射镜122反射到第四光调节器。入射到第四光调节器的辐射光，经第四滤光器123处理为第四预设波长范围的光束后，由第四耦合透镜124会聚到像增强器108，经像增强器108放大后入射到光电探测器109。
[0070]其中，第一预设波长范围由第一滤光器104的工作波段决定，第二预设波长范围由第二滤光器105的工作波段决定，第三预设波长范围由第三滤光器113的工作波段决定，第四预设波长范围由第四滤光器123的工作波段决定。第一预设波长范围、第二预设波长范围、第三预设波长范围及第四预设波长范围不尽相同。
[0071 ]本实施例通过第一分光镜102、第二分光镜111、第三分光镜121、第一全反射镜
103、第二全反射镜112及第三全反射镜122将目标101发出的辐射光分为四路光束。光电探测器109分别探测到第一预设波长范围、第二预设波长范围、第三预设波长范围及第四预设波长范围的辐射光。从而可以根据光电探测器109采集到的第一预设波长范围、第二预设波长范围、第三预设波长范围和第四预设波长范围的辐射光分别获得四组光谱数据，从而得到四个温度值。对比所获得的四个温度值选取最佳值作为测量结果。例如，可以通过比较四个温度值的重复性，选取重复性较好的结果作为测量结果。因此，相比于现有的目标101瞬态温度测量技术，本发明实施例提供的分光耦合装置100应用于对目标101进行瞬态辐射测温时，能够有效地提高所测得的目标101瞬态温度的准确性。
[0072]综上所述，本发明实施例提供的分光耦合装置100将目标101发出的辐射光分为多路光束，进而可以通过对比根据多路光束获得的温度值，从中选取最佳值作为测量结果。因此，相比于现有的目标101瞬态温度测量技术，本发明实施例提供的分光耦合装置100应用于对目标101进行瞬态辐射测温时，能够有效地提高所测得的目标101瞬态温度的准确性。
[0073]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种分光耦合装置，其特征在于，包括第一分光镜、第一全反射镜、第一光调节器、第二光调节器以及光电探测器， 目标发出的辐射光入射到所述第一分光镜，一部分所述辐射光经所述第一分光镜反射到所述第一光调节器，经所述第一光调节器处理为第一预设波长范围的光束并会聚到所述光电探测器;另一部分所述辐射光透过所述第一分光镜入射到所述第一全反射镜，经所述第一全反射镜反射后入射到所述第二光调节器，经所述第二光调节器处理为第二预设波长范围的光束并会聚到所述光电探测器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括像增强器，所述像增强器设置在所述第一光调节器与所述光电探测器之间及所述第二光调节器与所述光电探测器之间的光传播路径中。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括第二分光镜、第二全反射镜及第三光调节器，经所述第一分光镜反射后的所述福射光入射到所述第二分光镜，一部分所述福射光透过所述第二分光镜入射到所述第一光调节器，另一部分所述辐射光经所述第二分光镜反射后由所述第三光调节器处理为第三预设波长范围的光束并会聚到所述像增强器。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一预设波长范围、所述第二预设波长范围和所述第三预设波长范围不尽相同。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括第三分光镜、第三全反射镜及第四光调节器，入射到所述第一全反射镜的所述辐射光经所述第一全反射镜反射后入射到所述第三分光镜，一部分入射到所述第三分光镜的所述辐射光透过所述第三分光镜入射到所述第二光调节器，另一部分入射到所述第三分光镜的所述辐射光经所述第三分光镜反射后由所述第四光调节器处理为第四预设波长范围的光束并会聚到所述像增强器。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一预设波长范围、所述第二预设波长范围、所述第三预设波长范围和所述第四预设波长范围不尽相同。7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括第二分光镜、第二全反射镜、第三光调节器，入射到所述第一全反射镜的所述辐射光经所述第一全反射镜反射后入射到所述第二分光镜，一部分入射到所述第二分光镜的所述辐射光透过所述第二分光镜入射到所述第一光调节器，另一部分入射到所述第二分光镜的所述辐射光经所述第二分光镜反射后由所述第三光调节器处理为第三预设波长范围的光束并会聚到所述像增强器。8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一预设波长范围与所述第二预设波长范围不尽相同。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电探测器包括多个子探测器，且所述多个子探测器的工作波段不尽相同。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述光电探测器为电荷耦合器件探测器阵列。
【文档编号】G01J5/08GK105890776SQ201610392646
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】王荣波, 周维军, 罗振雄, 田建华, 何莉华, 陈光华, 蒙建华
【申请人】中国工程物理研究院流体物理研究所