一種紫外—可見分束器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種紫外—可見分束器，包括透紫外和反可見的棱鏡組、紫外波段接收系統和可見光觀測瞄準系統。所述棱鏡組由兩塊光軸方向相同、結構尺寸相似的直角三角形棱鏡1和棱鏡2膠合組成，將兩塊棱鏡沿斜面以旋轉對稱的方式耦合，組成一個正方體；其中，棱鏡1斜面上的膠合面鍍A1膜即增透膜，透射紫外光束至紫外波段接收系統，棱鏡1斜面除膠合面的其余部分表面也是鍍A1膜；棱鏡2斜面除膠合面外的其余部分鍍A2膜即高反膜，反射可見光束至可見光觀測瞄準系統。所述分束器實現了對目標和背景紫外進行波段光譜輻射亮度和光譜輻射照度測試的同時對目標和背景進行可見光波段的實時觀測。
【專利說明】一種紫外一可見分束器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種分光系統，具體設計一種使用紫外一可見分束器的分光系統。
【背景技術】
[0002]在“嫦娥”探月工程中，一期工程隨著“嫦娥”一號的撞月而圓滿結束，完成了探月三期工程“繞、落、回”過程中的第一階段。在第一階段中，紫外敏感器是衛星的姿態測定和控制系統中的核心部件。紫外敏感器研制過程中，需要應用到一系列的紫外調試、測試和輻射定標設備，主要包括紫外光源、紫外模擬器等，這些紫外調試設備在使用前需要進行校準，這樣才能保證紫外光電設備獲取數據的準確性和運行的可靠性。其中最重要的測試設備為紫外月球模擬器，主要測試的是紫外敏感器的成像質量、動態范圍、曝光時間的選定以及定姿算法的正確性和可靠性等。使用的紫外月球模擬器體積龐大，在計量標準裝置上無法校準，其關鍵的光譜輻射亮度和輻射照度值一直無法進行測量，給使用帶來了很大的隱患，急需紫外天體模擬器輻射參數現場校準裝置來對其關鍵參數進行計量。
[0003]現有技術中多波段成像系統一般采用以下兩種技術方案:
[0004]—、米用多個光學孔徑分別組成光學系統，該方案體積較大，結構復雜；
[0005]二、采用共光學孔徑，入射光束經同一個棱鏡組分光后進入各波段的接收系統；
[0006]而且，現有技術中沒有紫外、可見半反半透鏡，其鍍膜難度非常大。
【發明內容】
[0007]本發明為解決上述問題，提供了一種使用紫外一可見分束器的分光系統。
[0008]本發明的技術解決方案:
[0009]所述棱鏡組由兩塊光軸方向相同、結構尺寸相似的直角三角形棱鏡1和棱鏡2膠合組成，將兩塊棱鏡沿斜面以旋轉對稱的方式耦合，組成一個正方體；其中，棱鏡1斜面上以斜面中心為圓心，半徑為Φ2πιπι?ΦΙΟπιπι的表面是與棱鏡2的膠合面，鍍A1膜即增透膜，透過光譜范圍覆蓋200nm?400nm，光譜透光率75 %?98 %，透射紫外光束至紫外波段接收系統，棱鏡1斜面除膠合面的其余部分表面也是鍍A1膜；棱鏡2斜面中心對應棱鏡1膠合面的部分凹陷，表面是與棱鏡1的膠合面，棱鏡2斜面其余部分鍍A2膜即高反膜，反射光譜范圍覆蓋400nm?800nm，反射率60%?95%，反射可見光束至可見光觀測瞄準系統。
[0010]所述的紫外一可見分束器尺寸的范圍為10mm X 10mm X 10mm?200mmX 200mmX 200mm。
[0011]所述棱鏡1和棱鏡2材料為融石英。
[0012]所述棱鏡1和棱鏡2之間形成的空氣隙為0.5mm?20mm。
[0013]所述紫外一可見分束器最終可實現紫外光束最終通過率大于70 %，可見光束最終通過率大于80%。
[0014]所述紫外波段接收系統包括紫外光學鏡頭和紫外探測器；所述A1膜僅透射紫外光束，經棱鏡2入射至紫外波段接收系統的紫外光學鏡頭后，會聚在紫外探測器的成像靶面，形成紫外圖像。
[0015]所述可見光觀測瞄準系統包括可見光光學鏡頭和可見光探測器，A2膜反射的可見光束，經棱鏡1入射至可見光觀測瞄準系統的可見光光學鏡頭后，會聚在可見光探測器的成像靶面，形成可見光圖像。
[0016]本發明與現有技術相比的有益效果:
[0017](1)本發明所述的紫外、可見分光系統采用同一光學孔徑，減小了系統體積；
[0018](2)采用棱鏡組分光，保證紫外，可見波段的光學系統具有較高的光通過率，可以分別由不同光學系統進行接收。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]所包括的附圖用來提供對本發明實施例的進一步的理解，其構成了說明書的一部分，用于例示本發明的實施例，并與文字描述一起來闡釋本發明的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本發明具體實施例公開的一種一種紫外一可見分束器示意圖；
[0021]圖2是本發明具體實施例公開的一種紫外一可見分束器立體示意圖，圖中左側為棱鏡1，右側為棱鏡2。
[0022]圖3是具體實施例公開的一種紫外一可見分束器光束入射和出射示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細說明。在下面的描述中，出于解釋而非限制性的目的，闡述了具體細節，以幫助全面地理解本發明。然而，對本領域技術人員來說顯而易見的是，也可以在脫離了這些具體細節的其它實施例中實踐本發明。
[0024]在此需要說明的是，為了避免因不必要的細節而模糊了本發明，在附圖中僅僅示出了與根據本發明的方案密切相關的設備結構和/或處理步驟，而省略了與本發明關系不大的其他細節。
[0025]下面參照附圖對本發明的實施例進行說明。
[0026]工作波段為:紫外波段200-400nm ;可見光波段400_800nm。
[0027]本實施方式所述棱鏡1，2必須采用高透過率的基底材料，優先選用熔融石英材料制作。
[0028]A1膜對紫外光束具有高透過率，A2膜對可見光具有高反射率。
[0029]如圖1所示:一種紫外一可見分束器，包括透紫外和反可見的棱鏡組、紫外波段接收系統和可見光觀測瞄準系統。紫外一可見分束器尺寸為40mmX40mmX40mm。所述棱鏡組由兩塊光軸方向相同、結構尺寸相似的直角三角形棱鏡1和棱鏡2膠合組成，將兩塊棱鏡沿斜面以旋轉對稱的方式耦合，組成一個正方體。其中，棱鏡1斜面上以斜面中心為圓心，半徑為Φ2.ι?ΦΙΟπιπι的表面是與棱鏡2的膠合面，鍍Α1膜即增透膜，透過光譜范圍覆蓋200nm?400nm，光譜透光率75%?98 %，入射光束進入棱鏡1后，A1膜僅透射紫外光束，經棱鏡2入射至紫外波段接收系統的紫外光學鏡頭后，會聚在紫外探測器的成像靶面，形成紫外圖像，棱鏡1斜面除膠合面的其余部分表面也是鍍A1膜；棱鏡2斜面中心對應棱鏡1膠合面的部分凹陷，表面是與棱鏡1的膠合面，棱鏡2斜面其余部分鍍A2膜即高反膜，反射光譜范圍覆蓋400nm?800nm，反射率60%?95%，入射光束進入棱鏡1后，A2膜僅反射可見光束，經棱鏡1入射至可見光觀測瞄準系統的可見光光學鏡頭后，會聚在可見光探測器的成像靶面，形成可見光圖像。
[0030]所述棱鏡選用在紫外到近紅外波段內具有高透過率的材料，同時，該材料化學性質穩定，不易受腐蝕，常見的光學玻璃材料中，熔融石英適合用于棱鏡的材料。
[0031 ] 所述膠合面在200nm-400nm波段光譜透光率75 %?98 %。
[0032]所述棱鏡1和棱鏡2之間形成的空氣間隔為5mm。
[0033]本發明的實施例的許多特征和優點根據該詳細描述是清楚的，因此所附權利要求旨在覆蓋這些實施例的落入其真實精神和范圍內的所有這些特征和優點。此外，由于本領域的技術人員容易想到很多修改和改變，因此不是要將本發明的實施例限于所例示和描述的精確結構和操作，而是可以涵蓋落入其范圍內的所有合適修改和等同物。
[0034]本發明未詳細說明部分為本領域技術人員公知技術。
【權利要求】
1.一種紫外一可見分束器，包括透紫外和反可見的棱鏡組、紫外波段接收系統和可見光觀測瞄準系統，其特征是: 所述棱鏡組由兩塊光軸方向相同、結構尺寸相似的直角三角形棱鏡I和棱鏡2膠合組成，將兩塊棱鏡沿斜面以旋轉對稱的方式耦合，組成一個正方體；其中，棱鏡I斜面上以斜面中心為圓心，半徑為Φ2πιπι?Φ 1mm的表面是與棱鏡2的膠合面，鍍Al膜即增透膜，透過光譜范圍覆蓋200nm?400nm，光譜透光率75 %?98 %，透射紫外光束至紫外波段接收系統，棱鏡I斜面除膠合面的其余部分表面也是鍍Al膜；棱鏡2斜面中心對應棱鏡I膠合面的部分凹陷，表面是與棱鏡I的膠合面，棱鏡2斜面其余部分鍍A2膜即高反膜，反射光譜范圍覆蓋400nm?800nm，反射率60%?95%，反射可見光束至可見光觀測瞄準系統。
2.根據權利要求1所述的紫外一可見分束器，其中，所述紫外波段接收系統包括紫外光學鏡頭和紫外探測器；所述Al膜僅透射紫外光束，經棱鏡2入射至紫外波段接收系統的紫外光學鏡頭后，會聚在紫外探測器的成像靶面，形成紫外圖像。
3.根據權利要求1所述的紫外一可見分束器，其中，述可見光觀測瞄準系統包括可見光光學鏡頭和可見光探測器，A2膜反射的可見光束，經棱鏡I入射至可見光觀測瞄準系統的可見光光學鏡頭后，會聚在可見光探測器的成像靶面，形成可見光圖像。
4.根據權利要求1至3任意之一所述的紫外一可見分束器，其特征在于，所述棱鏡組的尺寸范圍為 10mmX 10mmX 1mm ?200mmX 200mmX 200mm。
5.根據權利要求1至3任意之一所述的紫外一可見分束器，其特征在于，所述棱鏡I和棱鏡2材料為熔融石英。
6.根據權利要求1至3任意之一所述的紫外一可見分束器，其特征在于，所述棱鏡I和棱鏡2的斜面之間設有空氣間隔層，即棱鏡I和棱鏡2膠合面以外的部分留有空氣間隔。
【文檔編號】G02B27/10GK104360486SQ201410535625
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月11日 優先權日:2014年10月11日
【發明者】王加朋, 任曉婉, 孫紅勝 申請人:北京振興計量測試研究所