一種連續(xù)可調(diào)光強(qiáng)的光衰減裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光強(qiáng)衰減技術(shù)領(lǐng)域和光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以連續(xù)調(diào)節(jié) 光強(qiáng)的衰減裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在光路中，光衰減片和勾光板可以實(shí)現(xiàn)光衰減和勾光。光衰減片利用光的吸收和 反射作用來衰減一定波段范圍內(nèi)的光強(qiáng)。光衰減片具有一定的衰減系數(shù)，但是不可調(diào)節(jié)，若 需要不同強(qiáng)度的光線，需要準(zhǔn)備多個(gè)不同衰減系數(shù)的衰減片，再根據(jù)需要進(jìn)行更換，這增加 了操作的復(fù)雜性和成本?，F(xiàn)有光衰減裝置（如申請?zhí)枮?01310603534. 9的中國專利《日盲 紫外濾光片帶外截止深度測試裝置》采用光衰減片進(jìn)行光衰減），存在光衰減不定量、衰減 后光強(qiáng)分布不均勻、且衰減光源的強(qiáng)度不可以連續(xù)調(diào)節(jié)等缺點(diǎn)，使得衰減裝置在某些實(shí)際 應(yīng)用中，存在衰減系數(shù)小，衰減后光強(qiáng)仍達(dá)不到衰減要求的問題。因此，不能滿足精密的光 學(xué)測量的要求，也難以在某些方面，如傳感器靈敏度檢測中應(yīng)用。
[0003] 鑒于此，在精密測量領(lǐng)域一般不使用衰減片，而采用積分球裝置。積分球是一個(gè)內(nèi) 壁涂有白色漫反射材料的空腔球體。球壁上開一個(gè)或幾個(gè)窗孔，用作進(jìn)光孔、放置光接收器 件的接收孔和出光孔。積分球內(nèi)壁上涂以反射率很高的漫反射材料，這樣，進(jìn)入積分球的光 經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射，在內(nèi)壁上形成均勻照度。積分球一般用來做勻光光源和光衰減。與 傳統(tǒng)的光衰減片和勾光板相比，積分球可以實(shí)現(xiàn)均勾衰減的光分布，因此，被廣泛應(yīng)用在光 源的發(fā)光特性研究、光譜特性分析、器件和設(shè)備的標(biāo)定、高精度光學(xué)測試等領(lǐng)域。
[0004] 但在某些特定應(yīng)用，如傳感器靈敏度檢測中，要求非常弱的光源，因此，對衰減裝 置的衰減系數(shù)要求較高，且要求出射光強(qiáng)在小范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。此時(shí)，為滿足使用要求，需 要大口徑積分球和高衰減系數(shù)的衰減片，這樣導(dǎo)致加工難度、質(zhì)量和成本都很高，甚至利用 現(xiàn)有實(shí)際工藝根本無法加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)可調(diào)光強(qiáng)的 光衰減裝置，該裝置在大范圍內(nèi)可以連續(xù)調(diào)節(jié)衰減光強(qiáng)。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種連續(xù)可調(diào)光強(qiáng)的光衰減裝置，該裝置包括光源及兩個(gè)或兩個(gè)以上的積分球， 每個(gè)積分球上設(shè)有進(jìn)光孔和出光孔，各個(gè)積分球之間順序級(jí)聯(lián)，即前一個(gè)積分球的出光孔 連接后一個(gè)積分球的進(jìn)光孔，順序級(jí)聯(lián)的兩個(gè)積分球連接部位均裝有電子可變光闌，用來 調(diào)節(jié)進(jìn)入積分球和從積分球出射的光輻射通量。
[0008] 各個(gè)積分球上還設(shè)有用于探測積分球內(nèi)壁上的輻照度的光功率計(jì)。
[0009] 所述光功率計(jì)選用電流型光功率計(jì)或光子計(jì)數(shù)型光功率計(jì)或者這兩種的組合。
[0010] 進(jìn)一步地，在光源入射的第一個(gè)積分球進(jìn)光孔上安裝有濾光片，用來濾除雜散光。
[0011] 所述電子可變光闌包括通光孔、擋板和電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)擋板左右移動(dòng)。
[0012] 所述電子可變光闌包括多個(gè)葉片、光闌調(diào)整環(huán)、齒輪和電機(jī)，多個(gè)葉片組成旋轉(zhuǎn)環(huán) 形并且環(huán)形的外緣由光闌調(diào)整環(huán)固定，光闌調(diào)整環(huán)與齒輪連接，齒輪由電機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013] 進(jìn)一步地，各個(gè)積分球之間通過連接裝置連接，所述連接裝置包括兩個(gè)內(nèi)外放置 的連接圈，連接圈之間通過連接件或者橡膠圈固定連接，或者在外連接圈的內(nèi)側(cè)以及內(nèi)連 接圈的外側(cè)分別對應(yīng)設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有彈簧和鋼珠，其中彈簧設(shè)置在內(nèi)連接圈的凹槽 內(nèi)，鋼珠設(shè)在彈簧的頂部，在彈簧力的作用下鋼珠固定在外連接圈的凹槽內(nèi)，從而使得兩個(gè) 連接圈連接在一起。
[0014] 優(yōu)選地，所述連接裝置中，與電子可變光闌相連的連接圈上設(shè)有限位臺(tái)。
[0015] 優(yōu)選地，所述電子可變光闌和相連的連接圈的周向上分別設(shè)置有螺紋，兩者通過 螺紋實(shí)現(xiàn)緊固連接。
[0016] 本發(fā)明能夠解決目前市場上光衰減裝置存在的技術(shù)缺陷，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0017] (1)該裝置可實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)的分段連續(xù)衰減，可實(shí)現(xiàn)定量化調(diào)節(jié)。衰減后光強(qiáng)分布均 勻，且衰減系數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣。
[0018] (2)申請?zhí)枮?01410312773. 3的中國專利《日盲紫外輻照度定標(biāo)裝置》，公開了 一種日盲紫外輻射照度定標(biāo)裝置，其采用單個(gè)積分球進(jìn)行光衰減，衰減后的出射紫外光輻 照度為10 7-10 13w/cm2,在實(shí)際應(yīng)用中，這無法滿足更靈敏的日盲紫外探測器靈敏度的檢測 要求。當(dāng)本發(fā)明的級(jí)聯(lián)裝置用于日盲紫外波段時(shí)，衰減后的出射紫外光輻照度可以達(dá)到 1017-10 19W/cm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上述單個(gè)積分球?qū)＠母Ｕ斩取?br>[0019] (3)本發(fā)明的裝置可應(yīng)用于大范圍連續(xù)定量調(diào)節(jié)的光衰減器、器件或設(shè)備的光探 測靈敏度探測、光源的輻射量和顏色測量、光譜特性分析等多個(gè)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明光衰減裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明電子可變光闌的第一實(shí)施結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 圖3是本發(fā)明電子可變光闌的第二實(shí)施結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖4是本發(fā)明兩個(gè)積分球出光孔和進(jìn)光孔的連接方式一；
[0024] 圖5是本發(fā)明兩個(gè)積分球出光孔和進(jìn)光孔的連接方式二；
[0025] 圖6是本發(fā)明兩個(gè)積分球出光孔和進(jìn)光孔的連接方式三。
[0026] 圖中，I-光源，2-進(jìn)光孔濾波片，3-光功率計(jì)，4-第一積分球，5-第二積分球， 6-第三積分球，7-第四積分球，8-電子可變光闌，9-出光孔，10-通光孔，11-擋板，12-電 機(jī)，13-葉片，14-光闌調(diào)整環(huán)，15-齒輪，16-連接圈A，17-連接圈B，18-螺釘，19-鋼珠， 20-彈簧，21-橡膠圈，22-凸臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0028] 如圖1所示，本發(fā)明一種連續(xù)可調(diào)光強(qiáng)的光衰減裝置，包括光源1、兩個(gè)或兩個(gè)以 上的積分球，其中，每個(gè)積分球上包含進(jìn)光孔、出光孔9、用于探測積分球內(nèi)壁上的輻照度的 光功率計(jì)3,第一積分球4進(jìn)光孔上安裝有濾波片2,用來濾除雜散光，其余積分球的進(jìn)光孔 和出光孔上均裝有電子可變光闌8,用來調(diào)節(jié)進(jìn)入積分球和從積分球出射的光輻射通量，進(jìn) 而實(shí)現(xiàn)出射光強(qiáng)的分段連續(xù)調(diào)節(jié)。各個(gè)積分球之間順序級(jí)聯(lián)，前一個(gè)積分球的出光孔與后 一個(gè)積分球的進(jìn)光孔連接，連接部位設(shè)置有電子可變光闌，如第一積分球4的出光孔連接 第二積分球5的進(jìn)光孔。
[0029] 從光源1出射的光束，經(jīng)過濾波片2濾除雜散光后，從第一積分球4的進(jìn)光孔進(jìn)入 第一積分球4,光束在第一積分球4內(nèi)經(jīng)過多次漫反射后，從出光孔9出射，出射光為經(jīng)過衰 減的均勾分布的福射光。輸出強(qiáng)度和輸入強(qiáng)度之比大約為：光輸出孔面積/及分球內(nèi)部的 表面積。在出光孔9位置設(shè)置有電子可變光闌8,可以調(diào)節(jié)出光孔或進(jìn)光孔的大小，進(jìn)而調(diào) 節(jié)輸出光輻射通量。同時(shí)，在積分球內(nèi)壁上，還開有一個(gè)小孔，放置有光功率計(jì)3,用來探測 光輻照度，可觀察光功率計(jì)的讀數(shù)來調(diào)節(jié)光輻照度到所需的值。
[0030] 光經(jīng)第一積分球4衰減后，從第一積分球4中出射的光束將直接進(jìn)入第二積分球 5,經(jīng)第二積分球5再次衰減后，從第二積分球5中出射的光束將直接進(jìn)入第三積分球6,依 次類推。各積分球之間順序級(jí)聯(lián)。
[0031] 本發(fā)明的裝置可通過增減積分球數(shù)量來大范圍的調(diào)節(jié)出射光強(qiáng)，通過調(diào)節(jié)電子可 變光闌8來小范圍的調(diào)節(jié)出射光強(qiáng)。其中電子可變光闌8可改變通光孔的大小，進(jìn)而控制 光強(qiáng)；同時(shí)，多個(gè)積分球可對光源