[发明专利]光学系统线性测量装置及方法

说明书

本发明提供一种光学系统线性测量装置，包括：光源，发射出光束；遮光组件，包括遮光片，所述遮光片围绕自身以外的转轴转动，所述遮光片适于在转动过程中使所述光束在通过状态和遮挡状态之间切换；在所述通过状态，所述遮光片不影响所述光束通过；在所述遮挡状态，所述遮光片至少部分遮挡所述光束通过。通过调整遮光片遮挡光束的比例，可以使光束以预定的比例分别到达光学系统。通过获取不同接收状态下光学系统的读数，进而计算光学系统的线性水平。遮光片的结构简单，对光束的干扰较小，可以应用于光斑较小或者光束能量较低的情况，拓展了光学系统线性测量的覆盖范围。

技术领域

本发明涉及光电测量技术领域，特别是涉及一种光学系统线性测量装置及方法。

背景技术

线性是光学系统的基本性质之一，光学系统的线性主要取决于探测器的线性。当光学系统的响应度恒定时，光学系统的响应度不随入射光功率的变化而变化，此时光学系统是线性的，任何入射光功率变化引起的响应度变化都被认为是非线性的。线性测量是光辐射度学研究和光电传感器性能评估不可缺少的环节之一。多数光学系统和测量系统都存在线性问题，一般情况下对一个探测器或者测量系统的定标只能在有限点进行，对于定标点以外的大部分测量区域只能靠探测器或者测量系统的线性来推算。使用时，根据不同的入射光能量与对应的响应度之间的关系来评价光学系统的线性优劣。

现有技术中，线性测量一般基于线性叠加法的原理，常用的有双光阑法和双光路法。前者将光束直接照射到双光阑上，通过控制双光阑的开闭来进行线性测量，但是光阑中间存在一限位杆，在光斑较小的情况下，测量存在一定的难度，故一般只适用于光斑直径大于8mm以上的情况，无法测量使用激光作为光源的光学系统的线性。后者通过分束镜与反射镜的配合将光分为两路，分别照射在探测器的表面，光束经过分束镜和反射镜后，光束的能量会有一定的损失，在光束能量较低时，对于线性的测量变得十分困难。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种光学系统线性测量装置，采用遮光片遮挡光束，以叠加的方式对光学系统的线性进行测量，遮光片的干扰较小，可以适用于任何光斑大小和入射光能量(fW到W量级)的情况，拓展了光学系统线性测量的覆盖范围。

与此同时，本发明实施例还提供一种光学系统线性测量方法。

根据本发明第一方面实施例提供的光学系统线性测量装置，包括：

光源，发射出光束；

遮光组件，包括遮光片，所述遮光片围绕自身以外的转轴转动，所述遮光片适于在转动过程中使所述光束在通过状态和遮挡状态之间切换；

在所述通过状态，所述遮光片不影响所述光束通过；

在所述遮挡状态，所述遮光片至少部分遮挡所述光束通过。

根据本发明的一个实施例，所述遮光组件包括平行设置于所述光束一侧的转台以及垂直连接于所述转台的所述遮光片，所述转轴为所述转台的转动中心。

根据本发明的一个实施例，所述光束与所述转台的转动中心相对应。

根据本发明的一个实施例，所述光源与所述遮光组件之间的光束传输路径上设置有光强调节组件。

根据本发明的一个实施例，所述光强调节组件包括沿所述光束传输路径顺次设置的第一偏振片和第二偏振片。

根据本发明第二方面实施例提供的光学系统线性测量方法，包括以下步骤：

依次将遮光片转动至预定的不同位置处，分别获取光学系统的读数；

根据所述读数以及预定算法计算所述光学系统的线性水平。

根据本发明的一个实施例，所述依次将遮光片转动至预定的不同位置处，分别获取光学系统的读数包括：