[发明专利]用于调制传递函数检测的灰度余弦分布光学目标模拟装置

摘要

本发明涉及一种用于调制传递函数检测的灰度余弦分布光学目标模拟装置，属于光学系统像质评价技术领域，该装置包括照明光源、窄带滤光片、平场显微物镜、针孔分划板、第一光学准直系统、偏振分束镜、可调光密度板、第一标准平面反射镜、第二标准平面反射镜、分束镜、标定相机、耦合物镜、第二光学准直系统、高精度位移调整台和控制器。本发明所提出的用于调制传递函数检测的灰度余弦分布光学目标模拟装置可以准确模拟空间频率和调制度均与待测光学系统匹配的灰度余弦分布目标，以该灰度余弦分布目标作为输入实现待测光学系统的MTF检测，不仅符合MTF的原始定义，而且可直接测量出待测光学系统的MTF，无需后续的数据处理，从而提高MTF检测的精度和效率。

主权项

1.一种用于调制传递函数检测的灰度余弦分布光学目标模拟装置，其特征在于，包括照明光源(1)、窄带滤光片(2)、平场显微物镜(3)、针孔分划板(4)、第一光学准直系统(5)、偏振分束镜(6)、可调光密度板(7)、第一标准平面反射镜(8)、第二标准平面反射镜(9)、分束镜(10)、标定相机(11)、耦合物镜(12)、第二光学准直系统(13)、高精度位移调整台(14)和控制器，所述照明光源(1)发出的准直平行光束经所述窄带滤光片(2)滤波后生成准直单色光，所述准直单色光依次照射进入所述平场显微物镜(3)、所述针孔分划板(4)和所述第一光学准直系统(5)，且所述平场显微物镜(3)与所述第一光学准直系统(5)的相对孔径相同，所述针孔分划板(4)位于所述平场显微物镜(3)的物方焦平面；所述第一光学准直系统(5)出射的准直平行光束照射至所述偏振分束镜(6)，所述偏振分束镜(6)对所述准直平行光束进行偏振反射和偏振折射后，得到偏振方向正交的第一偏振单色光束和第二偏振单色光束；所述第一偏振单色光束经过所述可调光密度板(7)后被所述第一标准平面反射镜(8)反射至所述偏振分束镜(6)，且反射后的所述第一偏振单色光束的偏振角度旋转90°，所述可调光密度板(7)的轴向和所述第一标准平面反射镜(8)的光轴均与所述准直平行光束的光轴垂直；所述第二偏振单色光束被所述第二标准平面反射镜(9)反射至所述偏振分束镜(6)，且反射后的所述第二偏振单色光束的偏振角度旋转90°，所述第二标准平面反射镜(9)的光轴与所述准直平行光束的光轴平行；所述偏振分束镜(6)对所述第一标准平面反射镜(8)反射的光束和所述第二标准平面反射镜(9)反射的光束分别进行折射和反射后，得到与所述准直平行光束的光轴垂直的干涉光束；所述干涉光束照射至所述分束镜(10)，所述分束镜(10)对所述干涉光束进行反射和折射后，得到标定干涉光束和目标干涉光束；所述标定干涉光束照射至所述标定相机(11)的成像物镜；所述耦合物镜(12)的物面为无穷远，且所述耦合物镜(12)的焦距和相对孔径分别与所述标定相机(11)的成像物镜的焦距和相对孔径成正比，所述目标干涉光束照射至所述耦合物镜(12)，所述耦合物镜(12)将所述目标干涉光束成像至所述耦合物镜(12)的像方焦平面上，所述耦合物镜(12)与所述第二光学准直系统(13)齐焦且所述耦合物镜(12)的线视场与所述第二光学准直系统(13)的线视场相同，所述第二光学准直系统(13)输出用于调制传递函数检测的灰度余弦分布光学目标；所述控制器根据预设空间频率和所述标定相机(11)获得的所述标定干涉光束的空间频率驱动所述高精度位移调整台(14)微调，所述高精度位移调整台(14)带动所述第二标准平面反射镜(9)沿所述第二标准平面反射镜(9)的光轴方向微量运动，直至所述标定相机获得的所述标定干涉光束的空间频率与所述预设空间频率相同；所述控制器根据预设调制度和所述标定相机(11)获得的所述标定干涉光束的调制度驱动所述可调光密度板(7)的旋转轴系回转运动，直至所述标定相机(11)获得的所述标定干涉光束的调制度与所述预设调制度相同。