[发明专利]一种检测和评价光源平行性的方法

说明书

技术领域

本发明属于光学元件检测领域，具体涉及一种检测和评价光源平行性的方法。

背景技术

在光学仪器领域，光源作为初始信号，不同的仪器对光源的要求不同，平行光源作为一种被透镜准直后的光源，提供平行光照明，用途非常广泛，很多光学仪器仪表都要求使用被准直后的平行光源，而且对平行光源平行性要求也不同，对光源平行性的检测和评价是保证系统所使用光源是否满足系统对光源平行性要求的手段。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种检测和评价光源平行性的方法，该方法通过现有的光栅得到了光源平行性的评价手段。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种检测和评价光源平行性的方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：将两块具有周期性的光栅相对放置，将待检测光源置于两块光栅一侧，CCD置于两块光栅另一侧；

步骤二：待检光源在第一光栅表面上形成的波面半径为R₁，在第二光栅表面上形成的波面半径为R₂；待检光源投射到第一光栅的像透过第二光栅形成莫尔条纹，由CCD测得；

步骤三：根据莫尔条纹的宽度、第一光栅在第二光栅上像的放大倍率，两个光栅之间的距离和夹角和第一光栅与第二光栅的周期，通过MATLAB计算得到待检光源在第一光栅表面的波面半径R₁，R₁作为待检光源平行性的评价手段。

本发明的有益效果是：本发明通过现有的设备和设备本身的性质，利用计算机软件快速简单的通过一个参数来评定光源的平行性，通过R₁数值的大小，可以判断光源平行性是否符合系统对光源平行性的要求，或者通过跟标准光源R₁的数值对比，评价待检光源平行性是否在可选择范围内。

附图说明

图1本发明一种检测和评价光源平行性的方法结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，一种检测和评价光源平行性的方法，该方法需要两块具有周期性的光栅近距离平行放置，待检测光源置于两块光栅一侧，CCD置于两块光栅另一侧。已知两块光栅G₁和G₂的周期为P₁和P₂，给定两块光栅距离为t，夹角为θ；待检光源在光栅G₁表面上的波面半径为R₁，在光栅G₂表面上的波面半径为R₂；待检光源投射光栅G₁的像透过光栅G₂形成莫尔条纹，由CCD采集，条纹的宽度W随着待检光源的平行性而发生变化。

光源通过光栅G₁后在光栅G₂上成像的放大倍率为：M＝R₂/R₁＝1+(t/R₁)，当t＝0或者R₁＝∞时，M＝1。也就是待检光源如果是平行光时，R₁为无穷大，光栅之间的距离t不会引起光栅G₁在光栅G₂投影像的变化；待检光源是非平行光时，光源通过光栅G₁在光栅G₂成像的栅距为：P₁′＝MP₁。

此时莫尔条纹的宽度为：

光源的不平行性R₁会引起莫尔条纹宽度的变化，当已知两块光栅的距离t、两块光栅的周期P₁和P₂、两光栅的夹角θ，得到的莫尔条纹图像通过CCD采集后确定了宽度W，由MATLAB软件求解出R₁，从而以此来评价光源的平行性。