一種多光譜濾光片低溫光譜半波寬測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光電測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多光譜濾光片低溫光譜半波寬測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]某型大視場高分辨率多光譜紅外成像系統(tǒng)采用多譜段TDI長波紅外焦平面陣列，系統(tǒng)涵蓋短波、中波、長波探測器，探測器內(nèi)部采用濾光片分光的方式確定探測器的工作譜段，且濾光片處于制冷溫度80K或者60K溫度。濾光片種類多、指標(biāo)要求高，濾光片的設(shè)計研制成為探測器重要的組成部分，濾光片的譜寬在系統(tǒng)內(nèi)決定了探測器獲取的能量。濾光片各項指標(biāo)在低溫下應(yīng)保證正常，而在低溫下各項指標(biāo)與常溫下會有差異，尤其光譜半波寬會產(chǎn)生漂移，漂移程度與濾光片的波段、濾光片的膜系等因素有關(guān)，這就給光譜設(shè)計初值帶來一定困難。常規(guī)濾光片的光譜半波寬，通過一定的膜系參數(shù)設(shè)計，研制完成后測試一般采用傅立葉光譜儀，對于低溫濾光片一般采用低溫裝置加傅立葉光譜儀進(jìn)行測試，整套低溫測試系統(tǒng)價格昂貴，且大多數(shù)濾光片廠家不具備此類裝置，不提供低溫下的測試。通常制冷型探測器濾光片均為放在冷屏上的圓形濾光片，而本項目九個譜段濾光片均為窄條形狀，譜段種類多，系統(tǒng)沒有適合的低溫測試裝置滿足多個譜段的測試要求，很難得到確定的光譜半波寬，會給后續(xù)工作帶來很大困難;提出一種確定多光譜濾光片低溫光譜半波寬的測試方法，可以滿足系統(tǒng)的使用要求，而且得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，節(jié)省了成本及研制周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](— )發(fā)明目的
[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種多光譜濾光片低溫光譜半波寬測試方法，確定濾光片的半波寬，并滿足低溫的指標(biāo)要求。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多光譜濾光片低溫光譜半波寬測試方法，其中，所述多光譜濾光片包括測試片和正式片，測試片的尺寸滿足測試裝置中測杜瓦的要求，通過測試片常溫與低溫下光學(xué)參數(shù)差異，推算正式片對應(yīng)的數(shù)據(jù);其中，測試片低溫波長漂移等同于正式片低溫波長漂移。
[0007]其中，包括以下步驟:
[0008]S1、測試片常溫下光譜數(shù)據(jù):分別測試各譜段測試片常溫下的光譜數(shù)據(jù)，得出一組數(shù)據(jù)；
[0009]S2、測試片低溫下光譜:將測試片置于中測杜瓦中，于傅立葉光譜儀前進(jìn)行低溫下的光譜測試，得出一組數(shù)據(jù)；
[0010]S3、對測試片常溫及低溫下數(shù)據(jù)進(jìn)行整理計算，按照公式(1)得出低溫與常溫下各譜段半波寬的漂移量；
[0011]S4、將測試片的漂移量作為正式片光譜漂移量；
[0012]S5、正式片常溫下測試:分別測試各譜段正式片常溫下的光譜數(shù)據(jù)，得出一組數(shù)據(jù)；
[0013]S6、對正式片常溫下數(shù)據(jù)及低溫漂移數(shù)據(jù)整理計算，按照公式(1)、(2)、(3)推算正式片低溫下的光譜半波寬；
[0014]S7、在系統(tǒng)工作譜段要求范圍內(nèi)，測試結(jié)束；
[0015]S8、超出系統(tǒng)工作譜段要求范圍，根據(jù)上面參數(shù)，計算并調(diào)整濾光片膜系等值，迭代上述過程；
[0016]S9、推算數(shù)據(jù)與正式片放進(jìn)探測器后測試光譜對比，差異在要求范圍內(nèi)，能夠滿足探測器的要求，結(jié)束測試；
[0017]其中，公式(1)、(2)、(3)分別為:
[0018]L1 傾顧多=FW1 離-FW1 傾顯； (1)
[0019]多=FW2離(2)
[0020]FW2(ffi=FW2離-L1 傾顧多 (3)
[0021]其中為測試片低溫半波點波長漂移，F(xiàn)W1離為測試片常溫半波點波長，F(xiàn)W1傾g為測試片低溫半波點波長;其中1^2傾憩夠為正式濾光片低溫半波點波長漂移，F(xiàn)W2常顯為正式濾光片常溫半波點波長，F(xiàn)W2it?為正式濾光片低溫半波點波長。
[0022](三)有益效果
[0023]采用本發(fā)明多光譜濾光片低溫光譜半波寬測試方法，完成了系統(tǒng)九個譜段低溫濾光片的研制測試，在探測器內(nèi)應(yīng)用，濾光片設(shè)計譜段滿足要求;該種測試方法簡單、方便調(diào)試，并經(jīng)過了探測器組件的試驗驗證，加快了設(shè)計的進(jìn)度，保證了產(chǎn)品設(shè)計的可靠性；同時該測試方法可用于多種紅外焦平面探測器內(nèi)的低溫濾光片，拓寬了其使用范圍。
【附圖說明】
[0024]圖1為多光譜濾光片低溫光譜測試流程圖；
[0025]圖2為測試濾光片低溫中測杜瓦測試示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]本實施例涉及的低溫濾光片共涉及九個譜段，由于濾光片應(yīng)用于探測器內(nèi)部，借助常規(guī)(圓形)探測器濾光片測試方法，在濾光片加工時，將每一種濾光片分為測試片(圓片)和正式片(窄條形狀)，測試片的尺寸滿足測試裝置中測杜瓦的要求，通過測試片常溫與低溫下差異，推算正式片的數(shù)據(jù)。
[0028]由于濾光片正式片在系統(tǒng)內(nèi)無法進(jìn)行低溫光譜的測試，考慮到系統(tǒng)成本及進(jìn)度等因素，采用測試片的數(shù)據(jù)進(jìn)行推算。其中，認(rèn)為測試片低溫波長漂移等同于正式片低溫波長漂移。
[0029]按以下公式進(jìn)行推算:
[0030]L1 傾顧多=FW1 離-FW1 傾顯； (1)
[0031 ]多=； (2)
[0032]即:FW2傾g=FW2?g-Ll傾憩if多 (3)
[0033]其中LLftffiS夠為測試片低溫半波點波長漂移，F(xiàn)W1離為測試片常溫半波點波長，F(xiàn)W1傾為測試片低溫半波點波長;其中1^2傾憩夠為正式片低溫半波點波長漂移，F(xiàn)W2?g為正式片常溫半波點波長，F(xiàn)W2it?為正式片低溫半波點波長;其中測試片常溫、正式片常溫均可在常溫下測試得到，測試片(圓片)的低溫測試采用中測杜瓦測試得到。
[0034]基于上述公式(1)、(2)、(3)依此對濾光片正式片的各項參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行推算。
[0035]其中，測杜瓦示意圖如圖2所示，測試片置于中測杜瓦中，探測器窗口正對傅里葉光譜儀，完成測試片的低溫測試。
[0036]基于上述描述，本實施例多光譜濾光片低溫光譜半波寬測試方法，按照圖1進(jìn)行低溫光譜半波寬的測試，包括以下步驟:
[0037]S1、測試片常溫下光譜數(shù)據(jù):分別測試各譜段測試片常溫下的光譜數(shù)據(jù)，采用通用方法進(jìn)行測試，得出一組數(shù)據(jù)。
[0038]S2、測試片低溫下光譜:按照圖2，將測試片置于中測杜瓦中，置于傅立葉光譜儀前進(jìn)行低溫下的光譜測試，得出一組數(shù)據(jù)。
[0039]S3、對測試片常溫及低溫下數(shù)據(jù)進(jìn)行整理計算，按照公式(1)得出低溫與常溫下各譜段半波寬的漂移量；
[0040]S4、將測試片的漂移量作為正式片光譜漂移量；
[0041]S5、正式片常溫下測試:分別測試各譜段正式片常溫下的光譜數(shù)據(jù)，采用通用方法進(jìn)行測試，得出一組數(shù)據(jù)。
[0042]S6、對正式片常溫下數(shù)據(jù)及低溫漂移數(shù)據(jù)整理計算，按照公式(1)、(2)、(3)推算正式片低溫下的光譜半波寬。
[0043]S7、在系統(tǒng)工作譜段要求范圍內(nèi)，測試結(jié)束；
[0044]S8、超出系統(tǒng)工作譜段要求范圍，根據(jù)上面參數(shù)，計算并調(diào)整濾光片膜系等值，迭代上述過程；
[0045]S9、推算數(shù)據(jù)與正式片放進(jìn)探測器后測試光譜對比，差異在要求范圍內(nèi)，能夠滿足探測器的要求，結(jié)束測試。
[0046]該發(fā)明多光譜濾光片低溫測試方法經(jīng)過了驗證，測試方法簡單合理，同時將探測器窗口、探測器芯片本身的光譜影響考慮在內(nèi)，測試的數(shù)據(jù)更加快捷有效，推算的數(shù)據(jù)與探測器實測的光譜半波寬數(shù)據(jù)差異小，滿足指標(biāo)要求，保證了探測器的研制進(jìn)度，取得了很好的效果。
[0047]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多光譜濾光片低溫光譜半波寬測試方法，其特征在于，所述多光譜濾光片包括測試片和正式片，測試片的尺寸滿足測試裝置中測杜瓦的要求，通過測試片常溫與低溫下光學(xué)參數(shù)差異，推算正式片對應(yīng)的數(shù)據(jù);其中，測試片低溫波長漂移等同于正式片低溫波長漂移。2.如權(quán)利要求1所述的多光譜濾光片低溫光譜半波寬測試方法，其特征在于，包括以下步驟: S1、測試片常溫下光譜數(shù)據(jù):分別測試各譜段測試片常溫下的光譜數(shù)據(jù)，得出一組數(shù)據(jù)； S2、測試片低溫下光譜:將測試片置于中測杜瓦中，于傅立葉光譜儀前進(jìn)行低溫下的光譜測試，得出一組數(shù)據(jù)； S3、對測試片常溫及低溫下數(shù)據(jù)進(jìn)行整理計算，按照公式(1)得出低溫與常溫下各譜段半波寬的漂移量； S4、將測試片的漂移量作為正式片光譜漂移量； S5、正式片常溫下測試:分別測試各譜段正式片常溫下的光譜數(shù)據(jù)，得出一組數(shù)據(jù)； S6、對正式片常溫下數(shù)據(jù)及低溫漂移數(shù)據(jù)整理計算，按照公式(1)、(2)、(3)推算正式片低溫下的光譜半波寬； S7、在系統(tǒng)工作譜段要求范圍內(nèi)，測試結(jié)束； S8、超出系統(tǒng)工作譜段要求范圍，根據(jù)上面參數(shù)，計算并調(diào)整濾光片膜系等值，迭代上述過程； S9、推算數(shù)據(jù)與正式片放進(jìn)探測器后測試光譜對比，差異在要求范圍內(nèi)，能夠滿足探測器的要求，結(jié)束測試； 其中，公式(1)、(2)、(3)分別為: L1傾憩夥=FW1常顯-FW1備；(1)多=FW2 常顯-FW2傾g;(2) Fff 2j?g= Fff 2?g-L l\mm(3) 其中Ll(_i夠為測試片低溫半波點波長漂移，F(xiàn)Wl?g為測試片常溫半波點波長，F(xiàn)W1観為測試片低溫半波點波長;其中為正式濾光片低溫半波點波長漂移，F(xiàn)W2?g為正式濾光片常溫半波點波長，F(xiàn)W2iffi為正式濾光片低溫半波點波長。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多光譜濾光片低溫光譜半波寬測試方法，所述多光譜濾光片包括測試片和正式片，測試片的尺寸滿足測試裝置中測杜瓦的要求，通過測試片常溫與低溫下光學(xué)參數(shù)差異，推算正式片對應(yīng)的數(shù)據(jù)；其中，測試片低溫波長漂移等同于正式片低溫波長漂移。本發(fā)明完成了系統(tǒng)九個譜段低溫濾光片的研制測試，在探測器內(nèi)應(yīng)用，濾光片設(shè)計譜段滿足要求；該種測試方法簡單、方便調(diào)試，并經(jīng)過了探測器組件的試驗驗證，加快了設(shè)計的進(jìn)度，保證了產(chǎn)品設(shè)計的可靠性；同時該測試方法可用于多種紅外焦平面探測器內(nèi)的低溫濾光片，拓寬了其使用范圍。
【IPC分類】G01M11/02
【公開號】CN105486488
【申請?zhí)枴緾N201510821076
【發(fā)明人】沈玉秀, 宗杰
【申請人】天津津航技術(shù)物理研究所
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月23日