專利名稱：平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及玻璃，特別是一種平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置和方法。
背景技術：
在高功率激光及一般的激光研究中，激光具有較高的峰值功率和能量密度。在對激光參數(shù)進行診斷的過程中，需要對取樣光束進行一定比例的衰減以滿足測量設備的輸入范圍需求，不同型號的有色玻璃對不同波長的激光具有特定的透射系數(shù)，常用于對被測光束進行強度衰減；同時，特定的有色玻璃還用于隔離自然光及其他非被測光。在有色玻璃用于激光參數(shù)測量中時，特別是用于空間參數(shù)的診斷時，為了避免有色玻璃濾光片引入額外的光強調(diào)制，需要采用光學性能均勻的有色玻璃濾光片。有色玻璃濾光片的不均勻性主要包括加工過程中引入的內(nèi)部應力不均勻性，導致光學性能不均勻；雜質(zhì)及其他不均勻性。 因此需要對用于激光參數(shù)測量的平板有色玻璃濾光片進行均勻性檢測，篩選出滿足需要的樣品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要問題，是提供一種平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置和方法，以實現(xiàn)對平板有色玻璃濾光片均勻性的快速檢測。本發(fā)明的技術解決方案如下
一種平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置，包括半導體激光器，其特點在于沿所述的半導體激光器輸出的激光方向依次是同光軸的擴束器、樣品夾持器、成像透鏡和CCD探測器，所述的CCD探測器位于所述的成像透鏡的焦平面，所述的CCD探測器的輸出端接顯示器的輸入端，所述的樣品夾持器供待測的平板有色玻璃濾光片夾持。所述的樣品夾持器為可調(diào)的同軸透鏡座。為了便于觀察測量圖像，所使用的半導體激光器波長應在平板有色玻璃的高透光譜區(qū)域；樣品夾持器，由于使用的有色平板一般加工為圓形，采用可調(diào)同軸透鏡座作為樣品夾持器，成像鏡頭將樣品平面成像在所述的CCD探測器表面，輸入顯示器上顯示，以監(jiān)測透射率的均勻性。利用所述的平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置進行平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測方法，其特點在于該方法包括下列步驟
①將待測的平板有色玻璃濾光片，簡稱為樣品置于所述的樣品夾持器上；
②開啟半導體激光器，使在所述的顯示器上觀察到所述的樣品的像；
③垂直光軸橫向移動所述的樣品時，在顯示器上觀察到隨樣品移動的明暗帶紋、小暗斑或者亮斑隨樣品橫向移動，則表明所述的樣品透過率不均勻；當顯示器上觀察不到明暗帶紋、小暗斑或者亮斑的隨樣品橫向移動，則樣品是均勻的。本發(fā)明采用橫向移動樣品的方法，區(qū)分樣品不均勻性和光束不均勻性。雖然半導體激光器具有穩(wěn)定均勻的輸出，在插入樣品前，由于激光器的局部不均勻性及成像系統(tǒng)光學元件的不均勻性，監(jiān)視器上還是會觀察到一些瑕疵點及光強不均勻區(qū)域。插入樣品后并橫向移動樣品，顯示屏上可以觀察到隨樣品移動的缺陷，如有內(nèi)部應力，會出現(xiàn)一條沿應力方向分布的明暗帶紋，如有一些小暗斑或者亮斑隨樣品橫向移動，這些結(jié)構(gòu)表明透過率不均勻。該發(fā)明采用可調(diào)同軸透鏡座作為夾持樣品的機構(gòu)，可以快速方便地安裝及拆卸樣品，由于檢測光束不需要嚴格垂直入射樣品，所以樣品裝夾機構(gòu)不需要復雜的調(diào)節(jié)機構(gòu)。


圖1是本發(fā)明平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置示意圖
圖中1-半導體激光器；2-擴束準直器；3-可調(diào)同軸透鏡座；4-樣品；5-成像透鏡； 6-CXD探測器；7-顯示器。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。圖1是本發(fā)明平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置示意圖，由圖可見，本發(fā)明平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置，包括半導體激光器1，沿所述的半導體激光器1輸出的激光方向依次是同光軸的擴束準直器2、樣品夾持器3、成像透鏡5和CCD探測器6，所述的CCD探測器6位于所述的成像透鏡5的焦平面，所述的CCD探測器6的輸出端接顯示器7，所述的樣品夾持器3供待測的平板有色玻璃濾光片4夾持。所述的樣品夾持器3為可調(diào)的同軸透鏡座。利用上述的裝置進行平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測方法，其特征在于該方法包括下列步驟
①將待檢測的平板有色玻璃濾光片，以下簡稱為樣品4置于所述的樣品夾持器3上；
②開啟所述的半導體激光器1，適當調(diào)整光路，使在所述的顯示器7上觀察到所述樣品的像；
③垂直光軸橫向移動所述的樣品時，在顯示器7上觀察到明暗帶紋、小暗斑或者亮斑的隨樣品橫向移動，則表明所述樣品的透過率不均勻；當顯示器7上觀察不到明暗帶紋、小暗斑或者亮斑的隨樣品橫向移動，則該樣品是均勻的。根據(jù)待測有色玻璃濾光片的透射光譜范圍，選擇相應的半導體激光器1，使半導體激光器發(fā)出的激光能夠透過10%以上能量。以上海有色玻璃廠生產(chǎn)的用于截止自然可見光的牌號為HWB760紅外透射可見吸收玻璃為例，厚度為3mm，對700nm以下波長截止，760nm 處透射率T>85%，800nm以上透射率達到90%，選擇Photoptech公司DPIR-3050半導體激光器作為檢測光源，工作中心波長1064nm，輸出功率50mW。半導體激光器1發(fā)出的激光經(jīng)過擴束器2后，獲得與待測樣品4 口徑相當?shù)墓馐?。?0mm 口徑樣品為例，需將Imm 口徑激光放大到20-40mm 口徑，對檢測光的準直性沒有嚴格要求。將樣品4夾持在可調(diào)同軸透鏡座3上，該可調(diào)同軸透鏡座適用于5-50mm 口徑樣品夾持，由于一般的有色玻璃濾光片小于 50mm 口徑，所以該可調(diào)同軸透鏡座滿足實驗室一般需求。經(jīng)過有色玻璃濾光片調(diào)制的檢測光經(jīng)鏡頭5成像在CXD探測器6的光敏面上，經(jīng)CXD探測器6采集后并在顯示器7上顯示，供工作人員觀察。需要注意的是必須將樣品4的后表面清晰地成像在CCD探測器6的光敏面上，才能夠觀察到有色玻璃濾光片的非均勻性細節(jié)。水平來回移動可調(diào)同軸透鏡座3，可以在顯示器7上觀察到樣品4的影像。如果樣品4是理想的，無內(nèi)部應力及壞點等瑕疵，那么CXD探測器6視場內(nèi)的區(qū)域在有無樣品通過兩種情況下的對比度不會改變。如果有改變， 說明有瑕疵存在。在移動樣品時，那些隨樣品移動而移動的影像區(qū)域就是樣品瑕疵區(qū)域?？赏ㄟ^多次往返移動判定瑕疵形貌及嚴重程度，進而篩選出比較均勻的有色玻璃濾光片。
權(quán)利要求
1.一種平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置，包括半導體激光器(1)，其特征在于 沿所述的半導體激光器(1)輸出的激光方向依次是同光軸的擴束準直器(2)、樣品夾持器 (3)、成像透鏡(5)和CXD探測器(6)，所述的CXD探測器(6)位于所述的成像透鏡(5)的焦平面，所述的CCD探測器(6)的輸出端接顯示器(7)，所述的樣品夾持器(3)供待測的平板有色玻璃濾光片(4)夾持。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置，其特征在于所述的樣品夾持器(3)為可調(diào)的同軸透鏡座。
3.利用權(quán)利要求1所述的裝置進行平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測方法，其特征在于該方法包括下列步驟①將待檢測的平板有色玻璃濾光片，以下簡稱為樣品(4)置于所述的樣品夾持器(3)上；②開啟所述的半導體激光器(1)，適當調(diào)整光路，使在所述的顯示器(7)上觀察到所述樣品的像；③垂直光軸橫向移動所述的樣品(4)時，在顯示器(7)上觀察到明暗帶紋、小暗斑或者亮斑的隨樣品橫向移動，則表明所述樣品(4)的透過率不均勻；當顯示器(7)上觀察不到明暗帶紋、小暗斑或者亮斑的隨樣品橫向移動，則該樣品(4)是均勻的。
全文摘要
一種平板有色玻璃濾光片均勻性的檢測裝置和方法，裝置包括半導體激光器，沿該半導體激光器輸出的激光方向依次是同光軸的擴束器、樣品夾持器、成像透鏡和CCD探測器，所述的CCD探測器位于所述的成像透鏡的焦平面，所述的CCD探測器的輸出端接顯示器的輸入端，所述的樣品夾持器供待測的平板有色玻璃濾光片夾持。本發(fā)明通過橫向移動待測平板有色玻璃濾光片獲得動態(tài)圖像，從而判斷有色玻璃濾光片的非均勻性。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，測量方法簡便，檢測效果理想，可用于批量檢測。
文檔編號G01M11/02GK102353526SQ20111019683
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者劉崇, 唐順興, 朱寶強, 歐陽小平, 黃奎喜 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所