系統(tǒng)上，光譜調制系統(tǒng)根據(jù)計算機輸入的目標光譜圖樣選擇目標光譜進入均勻混光系統(tǒng)中，最后在均勻混光系統(tǒng)輸出端可以輸出光譜任意可調的均勻光斑。
[0029]如圖2所示為本發(fā)明的匯聚光學系統(tǒng)的結構圖，匯聚光學系統(tǒng)包括一個透鏡組和一個柱透鏡，匯聚光學系統(tǒng)透鏡選用材料為氟化鈣和熔融石英，匯聚光系統(tǒng)對光源發(fā)出的光起匯聚作用，不同于傳統(tǒng)的球面鏡光學系統(tǒng)在匯聚系統(tǒng)焦面處形成一個均勻圓斑，本發(fā)明的匯聚光學系統(tǒng)在焦面處形成細長型光斑，在狹縫豎直方向上光斑較長，可以有效的提高系統(tǒng)的能量利用率以及照明均勻性，并且可以提高后期光譜調制精度。
[0030]當匯聚光學系統(tǒng)口徑范圍10mm?200mm，焦距范圍為10mm?400mm時，系統(tǒng)的能量利用率具有較優(yōu)的值，系統(tǒng)性能穩(wěn)定性也有所提高。優(yōu)選的，在匯聚光學系統(tǒng)組成部件上均鍍有在300nm-l lOOnm內透過率大于98 %的增透膜，增透膜采用離子輔助沉積，電子束真空鍍膜的方法，通過對真空度、基底溫度、Ti0_2膜料蒸發(fā)速率等工藝參數(shù)的調整和膜層厚度的監(jiān)控方法的改進，采用Al_20_3，MgF_2，Ti0_2，Si0(略)材料，在熔融石英基底上制備了300—llOOnm寬帶增透膜，此時系統(tǒng)的能量利用率能進一步提升。
[0031]準直系統(tǒng)的結構圖如圖3所示，準直系統(tǒng)選用柱透鏡，選用熔融石英玻璃，將匯聚光學系統(tǒng)焦面處的光準直為平行光，準直光學系統(tǒng)口徑范圍10mm?200mm，焦距范圍為10mm?400mm。且均鏈有在300nm-1100nm內透過率大于98%的增透膜。
[0032]如圖4所示，色散系統(tǒng)中棱鏡材料為熔融石英，透鏡組材料為熔融石英和氟化鈣。色散棱鏡元件選用等邊棱鏡，等邊棱鏡內底邊為冷靜內光線傳輸方向，相比傳統(tǒng)色散棱鏡在控制棱鏡體積的前提下增大了棱鏡的色散能力，節(jié)約了成本。同時色散元件使用棱鏡可以有效減少使用光柵時產生的0級及-1級衍射光譜，色散系統(tǒng)能量利用率提升50%，且減少了系統(tǒng)內雜散光來源，有效的提升了系統(tǒng)的信噪比。色散系統(tǒng)有效提高了色散系統(tǒng)的色散能量利用率較高，且無0級衍射光譜，產生的雜散光較少。色散光學系統(tǒng)口徑范圍10mm?200mm，焦距范圍為10mm?400mm。且均鏈有在300nm-1100nm內透過率大于98%的增透膜。
[0033]本發(fā)明提供的多光譜星光光源工作原理:
[0034]如圖5所示:在星敏感器等載荷輻射校準中，光譜可調諧光源穩(wěn)定后輸出與目標光譜分布向類似的均勻光斑，在光譜可調諧光源輸出端連接待測載荷，通過載荷的光譜響應與光源光譜進行對比完成載荷光譜校準。
[0035]如圖6所示，光源發(fā)出的發(fā)散光束經過匯聚系統(tǒng)在其焦面處形成細長型均勻光斑，再經過柱面準直系統(tǒng)匯聚成平行光束，棱鏡調制系統(tǒng)對平行復色光進行色散并投影至光譜調制系統(tǒng)上，在其上方形成一系列平直光譜。光譜調制系統(tǒng)選擇目標光譜進入后續(xù)均勻混光系統(tǒng)中，在均勻混光系統(tǒng)輸出端獲得均勻的、光譜及亮度可調的光斑。
[0036]綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種本發(fā)明提供的多光譜星光光源，不僅能夠提供從紫外到短波紅外范圍內光譜分布任意可調的均勻光斑，而且能夠在一定范圍內改變輸出均勻光斑的能量。
[0037]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種多光譜星光光源，其特征在于，所述多光譜星光光源包括依次串聯(lián)的初始鎢燈光源、匯聚光學系統(tǒng)、光學準直系統(tǒng)、棱鏡色散系統(tǒng)、空間調制系統(tǒng)及均勻混光系統(tǒng)，所述初始鎢燈光源發(fā)出的光經過所述匯聚光學系統(tǒng)在焦面處形成柱面光波，經過所述光學準直系統(tǒng)轉化為平行光，再通過所述棱鏡色散系統(tǒng)使多種波長的色散光譜投射在所述空間調制系統(tǒng)上，所述空間調制系統(tǒng)選擇目標光譜進入所述均勻混光系統(tǒng)，由所述均勻混光系統(tǒng)輸出端輸出光譜范圍從300nm到11 OOnm光譜任意可調的均勾光斑。2.根據(jù)權利要求1所述的多光譜星光光源，其特征在于，所述匯聚光學系統(tǒng)由透鏡組和柱透鏡組成。3.根據(jù)權利要求2所述的多光譜星光光源，其特征在于，所述匯聚光學系統(tǒng)口徑范圍10mm?200mm，焦距范圍為10mm?400mm。4.根據(jù)權利要求1所述的多光譜星光光源，其特征在于，所述光學準直系統(tǒng)由一個柱面鏡組成。5.根據(jù)權利要求1所述的多光譜星光光源，其特征在于，所述色散系統(tǒng)由色散棱鏡和一組成像透鏡組成。6.根據(jù)權利要求5所述的多光譜星光光源，其特征在于，所述色散棱鏡為等邊三棱柱，棱鏡材料為熔融石英。7.根據(jù)權利要求1所述的多光譜星光光源，其特征在于，所述空間調制系統(tǒng)由數(shù)字微鏡陣列組成。8.根據(jù)權利要求1所述的多光譜星光光源，其特征在于，所述均勻混光系統(tǒng)采用全反射方式進行混光。9.根據(jù)權利要求5所述的多光譜星光光源，其特征在于，其特征在于，所述透鏡及棱鏡的表面設置增透膜。10.根據(jù)權利要求1所述的多光譜星光光源，其特征在于，所述準直光學系統(tǒng)口徑10mm?200mm，焦距范圍為10mm?400mm;所述色散光學系統(tǒng)口徑10mm?200mm，焦距范圍為10mm?400mmo
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多光譜星光光源，其特征在于，所述多光譜星光光源包括依次串聯(lián)的初始鎢燈光源、匯聚光學系統(tǒng)、光學準直系統(tǒng)、棱鏡色散系統(tǒng)、空間調制系統(tǒng)及均勻混光系統(tǒng)，所述初始鎢燈光源發(fā)出的光經過所述匯聚光學系統(tǒng)在焦面處形成柱面光波，經過所述光學準直系統(tǒng)轉化為平行光，再通過所述棱鏡色散系統(tǒng)使多種波長的色散光譜投射在所述空間調制系統(tǒng)上，所述空間調制系統(tǒng)選擇目標光譜進入所述均勻混光系統(tǒng)，由所述均勻混光系統(tǒng)輸出端輸出光譜范圍從300nm到1100nm光譜任意可調的均勻光斑。本發(fā)明提供的光源能夠同時兼顧高能量利用率與多光譜性。
【IPC分類】G02B27/09
【公開號】CN105467597
【申請?zhí)枴緾N201510848295
【發(fā)明人】吳柯萱, 孫紅勝, 孫廣尉
【申請人】北京振興計量測試研究所
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月27日