一種多光譜星光光源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多光譜星光光源。
【背景技術(shù)】
[0002]寬譜段成像在空間探測領(lǐng)域具有不可替代的優(yōu)勢，隨著探月工程、深空探測計劃、以及火星探測等計劃的相繼發(fā)展，受到越來越多的關(guān)注。在對寬譜段星光載荷進行標定時，星光敏感器、星光載荷需要提前進行標定。在標定時常規(guī)光源的光譜分布固定，而且與被測星光光譜分布差別較大，難以復(fù)現(xiàn)被測星光目標光譜信息，校準精度較低，因此建立多光譜星光光源以提高校準精度十分必要。
[0003]標準光源是光學測試類儀器重要的組成部分，現(xiàn)有校準技術(shù)中光源多選擇鹵鎢燈或者氙燈，此類光源穩(wěn)定，但是光譜分布不會變化，無法精確模擬地物表的光譜信息，對后期數(shù)據(jù)反演精度造成影響。而且通常鹵鎢燈等光源不能調(diào)整亮度，所以無法準確模擬不同星等的星光。
[0004]傳統(tǒng)的光譜可調(diào)諧光源使用光柵色散的形式，能量利用率低、雜散光影響較大，對載荷的校準精度不高。
[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有光譜輻射校準和探測器校準技術(shù)不足，提供了一種多光譜星光光源，它不僅能夠提供從紫外到短波紅外范圍內(nèi)光譜分布任意可調(diào)的均勻光斑，而且能夠在一定范圍內(nèi)改變輸出均勻光斑的能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種多光譜星光光源，用以解決現(xiàn)有光源難以兼顧高能量利用率與多光譜性的問題。
[0007]本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]—種多光譜星光光源，其特征在于，所述多光譜星光光源包括依次串聯(lián)的初始鎢燈光源、匯聚光學系統(tǒng)、光學準直系統(tǒng)、棱鏡色散系統(tǒng)、空間調(diào)制系統(tǒng)及均勻混光系統(tǒng)，所述初始鎢燈光源發(fā)出的光經(jīng)過所述匯聚光學系統(tǒng)在焦面處形成柱面光波，經(jīng)過所述光學準直系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為平行光，再通過所述棱鏡色散系統(tǒng)使多種波長的色散光譜投射在所述空間調(diào)制系統(tǒng)上，所述空間調(diào)制系統(tǒng)選擇目標光譜進入所述均勻混光系統(tǒng)，由所述均勻混光系統(tǒng)輸出端輸出光譜范圍從300nm到11 OOnm光譜任意可調(diào)的均勾光斑。
[0009]可選的，匯聚光學系統(tǒng)由透鏡組和柱透鏡組成。
[0010]可選的，匯聚光學系統(tǒng)口徑范圍10mm?200mm，焦距范圍為10mm?400mm。
[0011 ]可選的，光學準直系統(tǒng)由一個柱面鏡組成。
[0012]可選的，色散系統(tǒng)由色散棱鏡和一組成像透鏡組成。
[0013]可選的，色散棱鏡為等邊三棱柱，棱鏡材料為熔融石英。
[0014]可選的，空間調(diào)制系統(tǒng)由數(shù)字微鏡陣列組成。
[0015]可選的，均勻混光系統(tǒng)采用全反射方式進行混光。
[0016]可選的，透鏡及棱鏡的表面設(shè)置增透膜。
[0017]可選的，準直光學系統(tǒng)口徑10mm?200mm，焦距范圍為10mm?400mm;色散光學系統(tǒng)口徑10mm?200_，焦距范圍為10mm?400_。
[0018]本發(fā)明涉及的多光譜恒星光源，主要由光源系統(tǒng)、匯聚系統(tǒng)、柱面準直系統(tǒng)、棱鏡色散系統(tǒng)、光譜調(diào)制系統(tǒng)以及均勻混光系統(tǒng)組成，通過高穩(wěn)定電源控制光源發(fā)出的發(fā)散光經(jīng)過匯聚系統(tǒng)中球面準直系統(tǒng)準直后，再通過柱面鏡匯聚在柱面鏡焦面處，在焦面處形成細長型均勻照明。再經(jīng)過柱面準直系統(tǒng)將柱面光波轉(zhuǎn)換為平面光波，通過色散棱鏡在棱鏡出射面處不同波長的光波沿不同方向出射，棱鏡色散系統(tǒng)中的匯聚透鏡組對不同方向的光譜進行匯聚，在焦面處形成一系列的平直譜帶，這些平直譜帶X方向代表光的頻率，y方向代表光的亮度。光譜調(diào)制系統(tǒng)相當于空間調(diào)制器，空間調(diào)制器可以在二維平面每一個位置上任意調(diào)制，在X方向進行調(diào)制可以選擇進入投影系統(tǒng)內(nèi)的光譜頻率，同時對于選定的所有頻率光譜，在平直譜帶面上y方向的長度越長則代表能量越多，從而亮度越大，通過改變光譜調(diào)制系統(tǒng)中的空間調(diào)制器可以選擇y方向上任意長度的光進入到投影系統(tǒng)從而改變進入到投影系統(tǒng)內(nèi)光的亮度，目標光譜通過投影系統(tǒng)進入均勻混光系統(tǒng)中，在出口處得到幾十個入口處光斑疊加結(jié)果，最后在均勾混光系統(tǒng)出口可以輸出光譜任意可調(diào)的均勾光斑。本發(fā)明有益效果如下:(1)本發(fā)明可實現(xiàn)300nm-1100nm任意光譜分布的光的調(diào)制，光斑強度可調(diào)。(2)本發(fā)明的實現(xiàn)了光譜及能量可調(diào)的前提下提高了系統(tǒng)能量利用率，減少了系統(tǒng)的雜散光影響。(3)本發(fā)明可實現(xiàn)對星敏感器等載荷光譜參數(shù)校準精度的有效提升，為后續(xù)光學系統(tǒng)提供了可變的光亮度以模擬可變的星等，減少校準誤差，提升校準精度。(4)本發(fā)明的匯聚光學系統(tǒng)在焦面處形成細長型光斑，有效的提高了系統(tǒng)照明均勻性。(5)色散棱鏡元件選用等邊棱鏡，提高了色散系統(tǒng)的色散能量利用率，使得整個光學系統(tǒng)無0級衍射光譜，有效降低雜散光。
[0019]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0020]附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表不相同的部件。
[0021 ]圖1為本發(fā)明多光譜星光光源結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明多光譜星光光源的匯聚光學系統(tǒng)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明多光譜星光光源的準直系統(tǒng)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明多光譜星光光源的色散系統(tǒng)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明多光譜星光光源的工作示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明【具體實施方式】提供的多光譜星光光源示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
[0028]如圖1所示，一種多光譜星光光源，包含初始光源、匯聚光學系統(tǒng)、準直光學系統(tǒng)、色散系統(tǒng)、空間調(diào)制系統(tǒng)及均勻混光系統(tǒng)。光源發(fā)出的光經(jīng)過匯聚光學系統(tǒng)在焦面處形成柱面光波，再經(jīng)過準直光學系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為平行光，通過色散系統(tǒng)使多種波長的色散光譜投射在光譜調(diào)制