光學濾光片高精度透過率的測試系統及測試方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于微光技術領域，特別是一種光學濾光片高精度透過率的測試系統及測 試方法。
【背景技術】
[0002] 透過率是評價光學濾光片高精度特性的主要參數。如何精確地測定濾光片的光譜 透過率，直接關系著濾光片的制備及其性能檢測，也在一定程度上給日盲紫外探測器件的 實用性提供了指導。若濾光片的光學常數較高，則經濾光片衰減過后的光信號是極其微弱 的。
[0003] 目前，國內對光學常數大于10的濾光片透過率測試沒有相關的報道，更沒有提及 其透過率的檢測技術和方法。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種光學濾光片高精度透過率的測試系統及測試方法，用 于測試光學濾光片透過率，其可探測出濾光片0D值為12的透過率。
[0005] 實現本發明目的的技術解決方案為:一種光學濾光片高精度透過率的測試系統， 包括激光栗浦寬帶光源、光調制器、雙級聯單色儀系統、光準直系統、測試暗箱、紫外可見光 電倍增管、高壓電源模塊、光電信號處理模塊、鎖相放大器和工控計算機，所述紫外可見光 電倍增管和被測濾光片均設置在測試暗箱內，且被測濾光片位于光準直系統和紫外可見光 電倍增管之間，所述雙級聯單色儀系統入光口和出光口的兩個濾光片輪分別裝有200nm和 350nm高通濾光片；
[0006] 激光栗浦寬帶光源產生白光經光調制器調制成具有設定頻率的光信號，經雙級聯 單色儀系統的光柵產生純凈的單色光，單色光入射至光準直系統轉變為準平行、小束徑的 單色光，再入射至被測濾光片;經被測濾光片衰減后的單色光入射至紫外可見光電倍增管， 在高壓電源模塊的作用下經光電轉換成放大的光電流信號;再在信號處理模塊中對光電倍 增管輸出的光電流信號進行濾波放大地處理后送入鎖相放大器進行相敏檢測得到穩定的 電壓信號；工控計算機根據鎖相放大器得到的電壓信號值確定透過的光功率值，與未經濾 光片衰減的光功率之比即為被測濾光片的透過率。
[0007] -種光學濾光片高精度透過率測試方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1、光調制器將激光栗浦寬帶光源發出的光調制成設定頻率的光信號；
[0009] 步驟2、雙級聯單色儀系統將調制的光信號轉換成設定波長的單色光；
[0010] 步驟3、單色儀輸出的單色光入射至光準直系統轉變為準平行、小束徑的光，然后 照射被測濾光片；
[0011] 步驟4、經被測濾光片衰減后的單色光入射至紫外可見光電倍增管，在高壓電源模 塊的作用下經光電轉換得到放大的光電流信號；
[0012] 步驟5、信號處理模塊對光電倍增管輸出的光電流信號進行濾波放大處理，送入鎖 相放大器進行相敏檢測得到穩定的電信號值；
[0013] 步驟6、根據步驟5得到的信號值確定光功率，計算濾光片的透過率。
[0014] 本發明與現有技術相比，其顯著優點為：
[0015] (1)本發明有效地抑制了環境中的背景光和雜散信號，篩選出與入射光信號頻率 相似的有效電信號，提高了信噪比；
[0016] (2)本發明首次提出了光學濾光片高精度透過率的具體測試方法和測試系統，其 極限探測0D值高達12,填補了國內光學濾光片高精度透過率測試方法和技術的空白；
[0017] (3)本發明采用光調制器和鎖相放大器的工作模式，科學地給出了光學濾光片高 精度透過率的測試方法，提高了工作在"日盲區"紫外探測器件的實用性。
[0018] 下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明的光學濾光片高精度透過率測試系統原理框圖。
[0020] 圖2為本發明實施方式中濾波片樣品的透過率測試圖。
【具體實施方式】
[0021] 對于濾光片而言，光譜透過率是其重要的性能參數之一，如何精確地測定濾光片 的光譜透過率，直接關系著濾光片的制備及其性能檢測，也在一定程度上給日盲紫外探測 器件的實用性提供了指導。為了更精確地探測出紫外可見光范圍內高吸收濾光片的光譜透 過率，本發明提出了一種用于200~600nm光譜范圍內的光學濾光片高精度透過率測試系統 及測試方法。
[0022] 結合圖1，本發明的一種光學濾光片高精度透過率的測試系統，其特征在于，包括 激光栗浦寬帶光源、光調制器、雙級聯單色儀系統、光準直系統、測試暗箱、紫外可見光電倍 增管、高壓電源模塊、光電信號處理模塊、鎖相放大器和工控計算機，所述紫外可見光電倍 增管和被測濾光片均設置在測試暗箱內，且被測濾光片位于光準直系統和紫外可見光電倍 增管之間，所述雙級聯單色儀系統入光口和出光口的兩個濾光片輪分別裝有200nm和350nm 尚通濾光片；
[0023] 激光栗浦寬帶光源產生白光經光調制器調制成具有設定頻率的光信號，經雙級聯 單色儀系統的光柵產生純凈的單色光，單色光入射至光準直系統轉變為準平行、小束徑的 單色光，再入射至被測濾光片;經被測濾光片衰減后的單色光入射至紫外可見光電倍增管， 在高壓電源模塊的作用下經光電轉換成放大的光電流信號;再在信號處理模塊中對光電倍 增管輸出的光電流信號進行濾波放大地處理后送入鎖相放大器進行相敏檢測得到穩定的 電壓信號；工控計算機根據鎖相放大器得到的電壓信號值確定透過的光功率值，與未經濾 光片衰減的光功率之比即為被測濾光片的透過率。
[0024] 進一步的，光調制器的調制頻率為172Hz。
[0025] 高壓電源模塊產生的高壓范圍為0~1000V。
[0026] 本發明還提供一種光學濾光片高精度透過率測試方法，具體過程為：
[0027] 步驟1、光調制器將激光栗浦寬帶光源發出的光調制成設定頻率的光信號，具體 為：
[0028] 激光栗浦寬帶光源采用激光栗浦的方式維持等離子體放電發光，避免了使用電極 所帶來的種種缺陷；首先通過高壓放電點燃燈泡內的氙氣，使氙氣溫度升高電離變成等離 子體，連續激光光束經過透鏡聚焦進入燈泡，利用激光的能量來維持燈泡內的等離子體，此 時高壓即可關閉，采用聚焦良好的激光來維持等離子體，可以使紫外光激發穩定而且易于 聚焦;從而可以廣生尚殼度、尚穩定性的白光；
[0029] 光調制器