[发明专利]紫外传函仪用像分析器

说明书

技术领域

本发明属于光学计量与光电检测领域，主要涉及一种紫外光学系统传递函数测量仪(简称紫外传函仪)，尤其涉及一种紫外传函仪中的像分析器。

背景技术

光电像分析器是光学参数测量仪器的主要组成部分。目前光电式光学参数测量仪器主要包括焦距仪、视场仪、球径仪等，用于对光学系统参数如焦距、放大倍率、畸变、视场、曲率半径等进行测量。而在上述的这些光电式光学参数测量仪器中，一般都采用了光电像分析器。中国专利申请200410090673.7公开了一种无限兼有限共轭光电像分析器，该光电像分析器主要包括CCD光电传感器和望远光学系统，并附有平移台和旋转台，可以实现多种测试功能，即可测量放大倍率、视场、可见光分辨率等多种光学系统参数。然而，该光电像分析器存在以下问题：(1)只能测量可见光波段；(2)测量精度受CCD像元尺寸的限制，测量精度不会很高；(3)工作光谱范围不能选择。

随着光电子技术的不断发展，紫外光学系统在空间探测和军事领域得到广泛应用，而紫外光学系统的性能直接影响到其应用武器系统的战技指标。因此，对紫外光学系统参数的测试就显得尤为重要。紫外光学传递函数是评价紫外光学系统成像质量的必要参数，是紫外光学系统分辨能力和能量传递能力的综合指标，是光电武器系统中光学设计时的重要依据。由于紫外光比可见光波长短，因此也对像分析器的精度提出了很高的要求。但是，目前的紫外CCD探测器还处在试研阶段，性能还不稳定，再加上CCD像元尺寸的限制，可以说，采用紫外CCD探测器构成的像分析器是无法满足紫外光学系统传递函数测试的精度要求。另外，由于光学材料的折射率和色散系数是波长的函数，亦即随着测试光源波长的不同，其折射率也就不同。所以，在测试紫外光学系统传递函数时，需要根据用户的要求对测试的光谱段进行选择。目前还没有满足以上需求的像分析器。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种适用于紫外传函仪的像分析器。

为解决上述技术问题，本发明提供的像分析器包括分析狭缝、中继光学系统、含有多个插拔紫外滤光片的光学滤光器、紫外光电倍增管、镜筒、二维电动扫描平台和三维手动可调平台；所述中继光学系统由两个分离式正透镜组构成且两个正透镜组之间为平行光路，中继光学系统的物方孔径角大于被测紫外光学系统的像方孔径角，中继光学系统的第一正透镜组的物方焦点位于所述分析狭缝的中心，第二正透镜组的像方焦点位于紫外光电倍增管的光敏面中心；所述镜筒中部带有径向插槽，所述分析狭缝、中继光学系统和紫外光电倍增管通过相应的光学支架固连在镜筒中，其中一个紫外滤光片插在镜筒的径向插槽内并位于所述中继光学系统的平行光路中；二维电动扫描平台固连在三维手动可调平台上，所述镜筒固连在二维电动扫描平台上；当紫外传函仪工作时，所述二维电动扫描平台在紫外传函仪控制与数据处理系统的控制下实现二维扫描运动，在不同的扫描点上，被测紫外光学系统将紫外传函仪中的紫外目标成像在分析狭缝中的不同位置上，每个扫描点的紫外目标像经所述中继光学系统放大和所述紫外滤光片滤光后会聚到所述紫外光电倍增管的光敏面上，紫外光电倍增管实时对接收的各紫外光信号进行光电转换后送入紫外传函仪的控制与数据处理系统。

根据本发明，所述的多个插拔紫外滤光片为三个，第一个为光谱中心波长300nm，半带宽15nm的窄带滤光片，第二个为光谱中心波长400nm，半带宽20nm的窄带滤光片，第三个为带宽在260nm～400nm范围内的带通滤光片。

根据本发明，所述第二正透镜组的组合焦距是所述第一正透镜组的组合焦距的5～8倍。

本发明的有益效果体现在以下几个方面。

(一)主要由分析狭缝、中继光学系统、紫外光电倍增管和二维电动扫描平台及三维手动可调平台构成的本发明是为紫外传函仪提供的一种扫描式紫外像分析器。当对紫外光学系统进行像质测量时，紫外传函仪的控制与数据处理系统驱动二维电动扫描平台在横向和竖向平移，从而实现了对被测紫外光学系统像面进行子午和弧矢方向的二维扫描。由于分析狭缝的尺寸很小，当二维电动平台按步长移动时，就可以对被测紫外光学系统的像面进行细微的扫描测试；同时，因紫外光电倍增管具有较高的灵敏度，能够探测到很微小的紫外光能，所以本发明可以满足紫外传函仪提出的高精度要求。

(二)本发明还配置了多个不同光谱的紫外滤光片，可以满足用户对不同谱段紫外光学系统的测试需求；同时，紫外滤光片放在中继光学系统的平行光路中，因而，在更换不同紫外滤光片或无滤光片时都不会影响中继光学系统的像面位置，从而保证了紫外光电倍增管光敏面能充分接收紫外光能。

附图说明