[发明专利]一种大动态范围的多功能光电能量探测系统

说明书

本发明涉及一种光电能量探测系统，针对现有光电能量探测单元动态范围小、功能单一、易与光学系统结构发生物理干涉等问题，提供一种大动态范围的多功能光电能量探测系统，该探测系统包括探测器电源、信号采集模块、三轴电控位移台以及固定设置在三轴电控位移台上的积分球组件；所述积分球组件包括积分球本体、光信号引导筒和光电能量探测单元；所述光信号引导筒的一端设置在积分球本体的入光口，其轴线与积分球本体的入光口轴线平行，另一端设置钢制星点板；所述钢制星点板为中心开孔的盖体，钢制星点板扣装在前端引导筒的端头；所述光电能量探测单元设置在积分球本体的出光口，光电能量探测单元与探测器电源和信号采集模块电连接。

技术领域

本发明涉及一种光电能量探测系统，具体涉及一种大动态范围的多功能光电能量探测系统。

背景技术

近年来，随着航天、航空产品对光学系统(如星敏感器、机载摄像机等)的需求增多，测试指标也逐一增多。

为了判断产品性能指标是否满足研制要求，通过杂散光测试获取产品对杂散光的抑制能力水平、通过透过率测试获取产品对光线的损失占比，以及通过照度均匀性测试获取产品成像的光强分布是否均匀，已基本成为各种光学系统的必测项目。

但是，现有光电能量探测单元的探测动态范围小，功能单一(只能测试杂散光、透过率、照度均匀性等技术指标的某一种)，且由于其结构设计不合理，易与光学系统的结构发生物理干涉，难以满足实际使用需求。

因此，很有必要研制一种动态范围大、功能多样、适用产品广的光电能量探测系统。

发明内容

本发明的目的是克服现有光电能量探测单元动态范围小、功能单一、易与光学系统结构发生物理干涉等不足，而提供一种大动态范围的多功能光电能量探测系统，该探测系统可以应用于多种光学系统的检测中，尤其针对光学系统后端结构复杂，一般探测单元易于产生物理干涉，导致杂光系数、透过率、照度均匀性无法测量的光学系统中。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种大动态范围的多功能光电能量探测系统，其特殊之处在于，包括探测器电源、信号采集模块、三轴电控位移台以及固定设置在三轴电控位移台上的积分球组件；所述积分球组件包括积分球本体、光信号引导筒和光电能量探测单元；所述光信号引导筒的一端设置在积分球本体的入光口，其轴线与积分球本体的入光口轴线平行，另一端设置钢制星点板；所述钢制星点板为中心开孔的盖体，钢制星点板扣装在前端引导筒的端头；所述光电能量探测单元设置在积分球本体的出光口，光电能量探测单元与探测器电源和信号采集模块电连接。探测器电源用于向光电能量探测单元供电，信号采集模块接收光电能量探测单元传来的信号。

进一步地，上述光信号引导筒与积分球本体入光口之间设置用于调节积分球入射光束能量的可变光阑。可变光阑可在不影响测试光谱的情况下，有效改变进入积分球的入射光能量，进而增大光电能量探测系统的动态范围。如选用的可变光阑可从较小的R1调节到较大的R2，则其可调动态范围为R₂²/R₁²。

进一步地，上述光信号引导筒包括同轴且可拆卸连接的前端引导筒和后端引导筒；所述后端引导筒为空心筒状结构，后端引导筒设置在积分球本体的入光口；所述前端引导筒为空心椎体结构，其大端与后端引导筒相连。前端引导筒的锥形结构可以使钢制星点模板的直径尽量减小，进一步增大探测系统的适用面。

进一步地，上述前端引导筒的端头固设用于吸引固定钢制星点板的磁铁。钢制星点模板通过磁铁的吸力与前端引导筒固连，只需轻轻插拔即可实现钢制星点板的快速更换；相对于一般的螺纹固定方式，十分方便快速，大大提高光学系统的测试效率。

进一步地，为了更加牢固地吸附钢制星点模板，上述磁铁为环形磁铁，所述前端引导筒的端头内凹形成安装槽，安装槽内嵌装该环形磁铁。