[实用新型]一种用于点源透过率测试的改进型腔体

说明书

本实用新型属于光学系统杂散光测试领域，涉及一种用于点源透过率测试的改进型腔体。包括密封腔体及设置在密封腔体外部的光陷阱；密封腔体的侧壁由横截面为优弧的两个曲面对接而成；两个曲面的对接处设入光口；密封腔体的顶部与底部通过平板密封；光陷阱位于与入光口相对的两个曲面的对接处；光陷阱的横截面为等腰梯形。排除了PST测试结果中的“尖峰”噪点。

技术领域

本实用新型属于光学系统杂散光测试领域，涉及一种用于光学系统点源透过率测试的改进型测试腔体。

背景技术

PST测试过程中，平行光束入射到相机进光口时，在相机探测面上得到的信号除了经过相机本身杂光抑制衰减之后的能量，还叠加了一层由于其他途径反射而进入相机的噪声能量，这些途径包括：(1)光源照射或散射到实验室墙壁以及地面引起的反射；(2)相机遮光罩外壁被平行光照射后引起的二次反射；(3)空气微粒引起的散射。通过以上途径进入相机的能量我们称之为噪声，对于途径(1)和(2)引起的噪声，通常是将被测相机放置在一独立的测试腔体内，以屏蔽外界环境中的反射光。如本实用新型人之前在专利2017113524719中公开了一种双柱罐结构的测试腔体，由于受到实验室尺寸限制，同时保证双柱罐外测试环境的稳定，入射到双柱罐内的平行光束，除了进到被测相机内的光束之外，其余光线必须在双柱罐内完成衰减吸收，因此，为了使双柱罐内杂散光背景辐射减至最小，通常使用一种截面为等腰直角三角形的光陷阱，光陷阱内壁材料均为黑色亚克力，起到吸收入射平行光的作用，如图1所示，平行光经过相机后进入光陷阱，至少经过5次反射才能原路返回，根据亚克力板吸收率计算，出射光能量仅为入射光的0.0000003倍，极大地降低了腔体内部的杂光辐射量。

然而在PST测试过程中，我们发现在相机偏转角度较大，随着PST测试阈值的进一步降低，原本平滑下降的测试曲线会出现一些“尖峰”噪点，对整个相机的PST测试结果形成干扰，排除这些尖峰点比较耗费测试时间和成本，同时容易让技术人员产生误判。

实用新型内容

为了能够排除PST测试结果中的“尖峰”，本实用新型提供了一种用于点源透过率测试的改进型腔体，主要是对双柱罐中截面为等腰直角三角形的光陷阱进行了改进。

首先对PST测试结果中出现的“尖峰”现象通过光线追迹软件进行了分析，分析得到PST数据“尖峰”点的原因如图2所示，图2所示为双柱罐内反射光线对“尖峰”数据点贡献的路径图，一次反射光线以大角度直接入射到截面为等腰直角三角形光陷阱其中的一个腰边上，二次反射光线进入罐内在双柱罐内壁再次反射，最终进入到被测相机入瞳处，按照该路径，亚克力板的反射率约为4％，则入射到相机的杂光能量PST值为10^-4～10^-5量级，这和测试结果是吻合的，通过该路径可以看出，等腰直角三角形光陷阱对于沿光轴入射的平行光的吸收效果是极好的，然而对于非平行光方向的一次反射光的吸收不理想。

针对这种现象，本实用新型提出了如下的技术解决方案提供一种用于点源透过率测试的改进型腔体，包括密封腔体及设置在密封腔体外部的光陷阱；密封腔体的侧壁由横截面为优弧的两个曲面对接而成；两个曲面的对接处设入光口；密封腔体的顶部与底部通过平板密封；其特殊之处在于：上述光陷阱位于与入光口相对的两个曲面的对接处；上述光陷阱的横截面为等腰梯形。

优选地，定义等腰梯形上底所在的面为光陷阱的上底面，光陷阱的上底面内壁设有消光黑布，光陷阱的其余面内壁设有黑色亚克力板。

优选地，光陷阱的结构尺寸满足如下约束条件：

式中，为密封腔体入光口的开口直径，l为密封腔体的径向长度，为光陷阱开口尺寸，l₁为等腰梯形腰长，L为等腰梯形下底长。

优选地，构成密封腔体侧壁的两个曲面相互对称，待测相机位于两个曲面圆心C1、C2连线的中点处。