[发明专利]一种声光滤波器角孔径的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种声光滤波器角孔径的测量装置的测量方法，其特征在于：其包括依序设置的白光源、光束准直系统、声光滤波系统、角度调节转台、光谱探测系统、以及计算机控制与分析系统，所述的光谱探测系统与计算机控制与分析系统连接，所述的声光滤波系统由声光滤波器、射频源以及挡光板组成，声光滤波器和射频源之间通过射频线连接，所述的声光滤波器置于角度调节转台上并由角度调节转台进行带动转动来调节声光滤波器相对来自白光源光束的角度，所述的挡光板位于声光滤波器的后端且用于接收经声光滤波器输出的非滤波光束以及两束滤波光束中的一束，通过改变射频源输出的射频信号频率可以连续调节声光滤波器输出滤波光束的中心波长，其中，来自白光源的光束依序通过光束准直系统、声光滤波系统后进入光谱探测系统，然后在计算机控制与分析系统的控制下进行光谱信息的采集和分析，形成完整的光路连接，角孔径测量过程中获得的光谱数据的由计算机控制与分析系统完成分析，并计算出相应的角孔径；

其测量方法包括如下步骤：

步骤1：将设备开启，即整个声光滤波器角孔径的测量装置中的设备参数进行初始化，主要包括光谱探测系统、计算机控制与分析系统以及声光滤波系统中射频源的默认参数设置和白光源的开启；

步骤2：根据白光源的距离以及发光强度情况，对光束准直系统的参数进行对应设置，保证对来自白光源的光束完成准直并缩束，并将缩束后的光束送入后续的声光滤波系统进行滤波；

步骤3：对声光滤波系统中射频源的输出频率进行设置，对来自光束准直系统的光束进行声光滤波；

步骤4：以5分为步长，调节角度调节转台的角度，进行声光可调滤波；

步骤5：调节光谱探测系统中光纤探头的位置，对步骤4中获得的声光滤波光束进行准确接收，调整光谱探测系统中CCD阵列的增益以及曝光时间参数，连续调节角度调节转台角度，进行滤波光束光谱的测量；

步骤6：利用计算机控制与分析系统对步骤5获得的光谱数据进行分析处理，获得光谱中心波长最小值λ、对应的强度η以及相应的角度调节转台角度α，在获得的步长为5分的所有滤波光束光谱中，分析波长为λ的滤波光束的强度η’以及对应的角度调节转台角度，找到当η’＝η/2时，两个分别处于α两侧的角度调节转台角度β和γ，则在波长λ处声光滤波器对应的角孔径为|β-γ|，改变声光滤波系统中射频源的输出频率，然后重复步骤2～步骤6，可以测量声光滤波器在不同波长处的角孔径，另外，根据获得的光谱参数相应调整声光滤波系统以及光谱探测系统的参数，以便获得最佳的测量效果；

步骤7：对获得的测量结果进行存储，设备关闭。

2.根据权利要求1所述的一种声光滤波器角孔径的测量装置的测量方法，其特征在于：所述的白光源为白光LED，在可见光至近红外光谱范围内可连续输出。

3.根据权利要求1所述的一种声光滤波器角孔径的测量装置的测量方法，其特征在于：所述的光束准直系统，由消色差的双胶合凸透镜组和双胶合凹透镜透镜组成，来自白光源的光束经光束准直系统汇聚并准直后形成平行光束，进入声光滤波系统进行声光滤波。

4.根据权利要求1所述的一种声光滤波器角孔径的测量装置的测量方法，其特征在于：所述的挡光板为表面经黑色阳极氧化处理的铝合金圆盘。

5.根据权利要求1所述的一种声光滤波器角孔径的测量装置的测量方法，其特征在于：所述的角度调节转台采用交叉滚珠轴环进行带动旋转，其最小分辨率为5分，所述角度调节转台的下表面连接有支架，角度调节转台的上下表面均有M6的螺旋且其上表面用于固定声光滤波系统的声光滤波器，通过调节角度调节转台的旋转角度，可精确调节声光滤波器相对来自白光源光束的角度。

6.根据权利要求1所述的一种声光滤波器角孔径的测量装置的测量方法，其特征在于：所述的光谱探测系统为光纤光栅光谱仪，其包含光纤探头、分光光栅以及高灵敏度CCD阵列，所述的光纤探头用于接收来自声光滤波系统的滤波光束并送入分光光栅进行分光，滤波光束经分光后由CCD阵列接收，CCD阵列测量滤波光束中不同波长信号光的强度，并将数据送入后续的计算机控制与分析系统。