基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法，屬于光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。利用光源氙燈、單色儀、離軸拋物面反射鏡構(gòu)成模擬無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)的平行光線；利用探測(cè)器Ⅳ監(jiān)測(cè)分光棱鏡的光斑位置，利用探測(cè)器Ⅰ、探測(cè)器Ⅱ、探測(cè)器Ⅲ監(jiān)測(cè)被測(cè)棱鏡的光斑位置；根據(jù)公式α＝60°±|θ2-θ1|計(jì)算棱鏡頂角；根據(jù)公式計(jì)算棱鏡最小偏向角；根據(jù)公式計(jì)算被測(cè)棱鏡折射率。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有計(jì)算簡(jiǎn)便、操作簡(jiǎn)單、省時(shí)省力、成本低、效率高的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在諸多紅外光學(xué)材料性能參數(shù)中，折射率參數(shù)是紅外光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須精確了 解的重要參數(shù)，只有知道該一參數(shù)數(shù)據(jù)，光學(xué)設(shè)計(jì)者才能完成高質(zhì)量的設(shè)計(jì)工作。在國(guó)內(nèi)測(cè) 量紅外玻璃折射率系統(tǒng)中，均采用測(cè)角的方法。其中，最小偏向角法測(cè)量玻璃折射率的精度 較高，也是大部分科研者選擇的方法，系統(tǒng)中均采用雙層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)，用來(lái)測(cè)量H棱鏡的 頂角W及最小偏向角，從而得到折射率。但是，雙層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)的價(jià)位高昂，且雙層高精 一維轉(zhuǎn)臺(tái)計(jì)算折射率的方法在計(jì)算、操作等方面都較為復(fù)雜，成本高、效率低。
[0003] 所W，本領(lǐng)域亟需一種新的技術(shù)來(lái)改變?cè)摌拥默F(xiàn)狀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題；針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種計(jì)算 簡(jiǎn)便、操作簡(jiǎn)單、省時(shí)省力、成本低、效率高的基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光 電檢測(cè)方法。
[0005] 本發(fā)明是該樣設(shè)計(jì)的：基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法， 其特征在于；包括下述步驟，
[0006] 步驟一、利用光源気燈、單色儀、離軸拋物面反射鏡構(gòu)成模擬無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)的平行光 線；將斬波器作為信號(hào)調(diào)制和空間濾波器，利用斬波器將直流光信號(hào)調(diào)制為交變信號(hào)，利用 斬波器鎖相放大技術(shù)實(shí)現(xiàn)弱信號(hào)的檢測(cè)；
[0007] 步驟二、在步驟一中單色儀、離軸拋物面反射鏡之間設(shè)置分光棱鏡；利用探測(cè)器IV 監(jiān)測(cè)分光棱鏡的光斑位置；利用探測(cè)器I、探測(cè)器II、探測(cè)器III監(jiān)測(cè)被測(cè)棱鏡的光斑位置；
[0008] 步驟H、棱鏡頂角測(cè)量，在單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)上放置標(biāo)準(zhǔn)件，記錄此時(shí)探測(cè)器II、 探測(cè)器III的光斑位置0。1及0。2,此時(shí)單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)的讀數(shù)為0。；將標(biāo)準(zhǔn)件替換為被 測(cè)棱鏡，記錄此時(shí)探測(cè)器II、探測(cè)器III的光斑位置〇11及〇12 ;通過(guò)調(diào)整單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)， 使探測(cè)器III上的光斑移動(dòng)到放置標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)的位置，即0。2與〇22重合，記錄探測(cè)器II的光斑 位置〇21，此時(shí)單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)的讀數(shù)為0 1;調(diào)整單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)，使探測(cè)器II上的 光斑〇21與〇。1重合，此時(shí)單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)的讀數(shù)為0 2;計(jì)算被測(cè)棱鏡頂角a為a= 60°+102-0J;
[0009] 步驟四、棱鏡最小偏向角間接測(cè)量，在單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)上放置被測(cè)棱鏡，使被測(cè) 棱鏡的斜邊垂直于光線，調(diào)整單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)使探測(cè)器IV上的光斑位置位于探測(cè)器IV中 也，此時(shí)單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)的讀數(shù)為妍;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)，帶動(dòng)被測(cè)棱鏡旋 轉(zhuǎn)，探測(cè)器I上光斑位置開始向著入射光方向移動(dòng)，然后向相反方向移動(dòng)，光斑位置移動(dòng)的 轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為最小偏向角位置，此時(shí)單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)的讀數(shù)為昨;計(jì)算被測(cè)棱鏡最小偏向

【權(quán)利要求】
1. 基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法，其特征在于：包括下述步 驟， 步驟一、利用光源氙燈（1)、單色儀（2)、離軸拋物面反射鏡（4)構(gòu)成模擬無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)的 平行光線；將斬波器（5)作為信號(hào)調(diào)制和空間濾波器，利用斬波器（5)將直流光信號(hào)調(diào)制為 交變信號(hào)，利用斬波器（5)鎖相放大技術(shù)實(shí)現(xiàn)弱信號(hào)的檢測(cè)； 步驟二、在步驟一中單色儀（2)、離軸拋物面反射鏡（4)之間設(shè)置分光棱鏡（3);利用 探測(cè)器IV (11)監(jiān)測(cè)分光棱鏡（3)的光斑位置；利用探測(cè)器I (8)、探測(cè)器II (9)、探測(cè)器 III (10)監(jiān)測(cè)被測(cè)棱鏡（6)的光斑位置； 步驟三、棱鏡頂角測(cè)量，在單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)上放置標(biāo)準(zhǔn)件，記錄此時(shí)探測(cè)器 II (9)、探測(cè)器III (10)的光斑位置Otll及Otl2，此時(shí)單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)的讀數(shù)為Stl;將 標(biāo)準(zhǔn)件替換為被測(cè)棱鏡（6)，記錄此時(shí)探測(cè)器II (9)、探測(cè)器III (10)的光斑位置O11及O12; 通過(guò)調(diào)整單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)，使探測(cè)器III (10)上的光斑移動(dòng)到放置標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)的位置， 即Otl2與O22重合，記錄探測(cè)器II (9)的光斑位置O21，此時(shí)單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)的讀數(shù)為 9 i ;調(diào)整單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)，使探測(cè)器II (9)上的光斑O21與Otll重合，此時(shí)單層高精一 維轉(zhuǎn)臺(tái)⑵的讀數(shù)為0 2 ;計(jì)算被測(cè)棱鏡（6)頂角a為a = 60° ± I e 2_ e i I ; 步驟四、棱鏡最小偏向角間接測(cè)量，在單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)上放置被測(cè)棱鏡￠)，使 被測(cè)棱鏡（6)的斜邊垂直于光線，調(diào)整單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)使探測(cè)器IV (11)上的光斑 位置位于探測(cè)器IV (11)中心，此時(shí)單層高精一維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)的讀數(shù)為P ;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)單層高 精一維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)，帶動(dòng)被測(cè)棱鏡（6)旋轉(zhuǎn)，探測(cè)器I (8)上光斑位置開始向著入射光方向移 動(dòng)，然后向相反方向移動(dòng)，光斑位置移動(dòng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為最小偏向角位置，此時(shí)單層高精一維 轉(zhuǎn)臺(tái)⑵的讀數(shù)為@2;計(jì)算被測(cè)棱鏡（6)最小偏向角s為^' = 2奶-奶-a;
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法，其 特征在于：所述的步驟一中的單色儀（2)包括入射狹縫、出射狹縫、離軸拋物鏡SR1、離軸拋 物鏡SR2、反射鏡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法，其 特征在于：所述的步驟二中的探測(cè)器II (9)、探測(cè)器III (10)成120°夾角放置在單層高精一 維轉(zhuǎn)臺(tái)（7)兩側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法，其 特征在于：所述的步驟二中的探測(cè)器I (8)、探測(cè)器II (9)與探測(cè)器III (10)為線陣CCD探 測(cè)器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測(cè)量頂角和入射角的紅外玻璃折射率光電檢測(cè)方法，其 特征在于：所述的探測(cè)器IV (11)為面陣CCD探測(cè)器。
【文檔編號(hào)】G01N21/41GK104359860SQ201410766667
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】王勁松, 王瑩, 安志勇, 崔士寶, 李延風(fēng) 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春理工大學(xué)