光学玻璃光吸收测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种光学玻璃光吸收测量装置，按光路依次包括：双光源发生系统：按光路依次包括高精度稳定光源、准直镜、滤光片和变径光阑；或1000nm～1100nm激光器和偏振控制器；双光路系统：按光路依次包括光强衰减器、分光镜、第一转向镜、分频斩波器、第二转向镜和积分球，且在分频斩波器和积分球之间还设置有光吸收待测样品架；光电探测系统：硒光电池探测器或铟砷化镓探测器；数据处理系统：按光路包括双通道锁相放大器和计算机。本实用新型专利技术采用分光光度双光束同步测量原理，实现参考光和样品透过光强度的同时测量，可以根本消除光功率漂移对测量稳定性的影响，易于测试操作，且具有较高的测试精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光学玻璃的测量装置，特别是涉及一种对光学玻璃的光吸收系数高精度自动化测量装置。
技术介绍
光学玻璃的光吸收系数是光学玻璃参数中的重要指标，而且近几年来随着红外产品在安防、车载市场中的广泛应用，红外部分光吸收系数显得尤为重要。目前国内外只有可见光波段(400nm～700nm)的光吸收测定仪，如图1所示，由白炽灯31发出的光线经过不同透射比的滤光片32后，确定读数的校正值。调节积分球36的位置以及可变光栏33的孔径，使光束完全射入积分球36窗口，并读取数据。揭开装置盖子，取走样品架34上的样品35，进行空测并记录数据。把测得数据代入光吸收吸收公式中计算出结果。该结构存在着以下几个问题：1)光路结构比较简单，需要频繁手动揭开机盖把样品取下再进行空测，然后输入计算机计算出光吸收系数，环境和人为等因素干扰大，对测试精度造成一定影响；2)光源为白炽灯，其稳定性会对最终的测试精度带来影响。而对于红外波段的光吸收测试的相关装置还属空白。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种高精度测量光学玻璃光吸收系数的装置。本技术解决技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃光吸收测量装置，按光路依次包括：双光源发生系统：按光路依次包括高精度稳定光源、准直镜、滤光片和变径光阑；或1000nm～1100nm激光器和偏振控制器；双光路系统：按光路依次包括光强衰减器、分光镜、第一转向镜、分频斩波器、第二转向镜和积分球，且在分频斩波器和积分球之间还设置有光吸收待测样品架；光电探测系统：硒光电池探测器或铟砷化镓探测器；数据处理系统：按光路包括双通道锁相放大器和计算机。进一步的，所述双光源发生系统之间设置有光源切换器，所述双光源发生系统按照测量不同波段的参数通过光源切换器切换。进一步的，所述光电探测系统根据测试波段不同，分别采用硒光电池探测器或铟砷化镓探测器。进一步的，所述光强衰减器使光强衰减至与所述硒光电池探测器或铟砷化镓探测器匹配的照度。进一步的，所述分频斩波器为参考光和信号光加载不同特征频率的交流调制。进一步的，所述硒光电池探测器和铟砷化镓探测器镶嵌在积分球底部窗口。进一步的，所述滤光片采用LB2滤光片。本技术的有益效果是：采用分光光度双光束同步测量原理，实现参考光和样品透过光强度的同时测量，可以根本消除光功率漂移对测量稳定性的影响，同时无需电动机构对样品进行机械切换；具有400nm～700nm、1000nm～1100nm波段光吸收系数测量功能；全自动一键式测量流程，通过按下开始按钮，仪器自动完成测量、计算和显示，无须繁琐设置，效率极高；光机电系统整体设计，结构紧凑合理，便携性强，具有优异的光噪声和电磁噪声屏蔽效果，适用于各种环境条件，保证仪器的超长使用寿命和测量稳定性，易于测试操作，且具有较高的测试精度。附图说明图1是现有的光吸收测量仪的结构示意图。图2是本技术装置的示意图。具体实施方式如图2所示，本技术的光学玻璃光吸收测量装置按光路依次包括：双光源发生系统、双光路系统、光电探测系统和数据处理系统。其中，双光源发生系统按照测量不同波段的参数分为两个系统，当对可见光波段(400nm～700nm)进行光吸收系数测量时，其按光路依次包括高精度稳定光源1、准直镜2、滤光片3和变径光阑4；当对红外波段(1000nm～1100nm)进行光吸收系数测量时，其按光路依次包括1000nm～1100nm激光器6和偏振控制器7。上述两个光源系统通过光源切换器5来切换。双光路系统按光路依次包括光强衰减器8、分光镜9、第一转向镜10、分频斩波器11、第二转向镜14和积分球15，且在分频斩波器11和积分球15之间还设置有光吸收待测样品架12。光电探测系统根据测试波段不同(可见光波段或红外波段)，分别采用硒光电池探测器18或铟砷化镓探测器19。数据处理系统按光路包括双通道锁相放大器20和计算机21。上述高精度稳定光源1是光纤输出简化光路结构的高精度稳定光源，可采用色温为2860K、光强飘逸小于0.01、输出波长为400nm～700nm,稳定性达0.05％～0.1％的光源；准直镜2的作用是光束均匀通过准直镜2的中心位置，且使入射光以平行光的形式出射，其可设置在距离高精度稳定光源1光路水平中心线后端(所述后端是以光线在光路中的传播方向为标准，以下同)50mm～110mm处；滤光片3具有过滤杂散光的作用，其可设置在距离准直镜2光路水平中心线后端5mm～10mm处，当滤光片3采用LB2滤光片时，具有过滤可见光400nm～700nm波段以外杂散光的作用；变径光阑4使光束出光孔径形成的点光源，其可设置在距离滤光片3光路水平中心线后端50mm～310mm处；光源切换器5可以设置在距离变径光阑4光路水平中心线后端100mm～110mm处；1000nm～1100nm激光器6可设置在距离光源切换器5竖直中心线(相对于光路水平中心线而言，以下同)200mm～350mm处；偏振控制器7用于旋转激光的偏振态，通常采用零级二分之一波片，某些光学玻璃在不同偏振态条件下透过率会不同，偏振控制器7的作用就是应对这样的样品检测，其可设置在距离1000nm～1100nm激光器6出光孔5mm处。上述光强衰减器8使光强衰减，其可设置在距离变径光阑4光路水平中心线后端5～10mm处；分光镜9放置在光强衰减器8的后端5～10mm处，并使光束均匀分为两束光，即：水平光和竖直光，其可设置在距离光强衰减器8光路水平中心线后端100mm～150mm处；第一转向镜10设置在分光镜9光路竖直中心线100mm～110mm处，采用45度摆放角度；分频斩波器11为两束光加载不同特征频率的交流调制，与双通道锁相放大器20设定的两个交流信号频率一致，这样可以通过双通道锁相放大器20放大两个频率信号的能量，从而降低噪音以及暗电流对探测信号精度的影响，分频斩波器11可设置在分光镜9与第一转向镜10后端50mm～60mm处，光束经过分频斩波器11的风扇叶片；第二转向镜14可设置在第一转向镜10光路水平中心线后端300mm～350mm处；光吸收待测样品架12可设置在距离分光镜9光路水平中心线100mm～110mm处；积分球15设置在光吸收待测样品架12后端，且积分球15前窗口可设置在光吸收待测样品架12光路水平中心线后端100mm～110mm处，积分球15顶部窗口可设置在第二转向镜14光路竖直中心线后端100mm～110mm处。上述硒光电池探测器18镶嵌在积分球15底部窗口的前端，使光谱范围为400nm～700nm的光信号转化为电压信号；铟砷化镓探测器19镶嵌在积分球15底部窗口的后端，使光谱范围为900nm～1100nm的光信号转化为电压信号。上述双通道锁相放大器20将光电探测系统过来的电压信号放大增益滤波后输入到计算机21中计算和显示。采用本技术的装置进行测量时，可分为下面二种情况：(一)当对待测样品进行可见光波段(400nm～700nm)光吸收系数测量时，测量方法包括以下步骤：1)用游标卡尺量取待测样品的长度L，将待测样品放置在光吸收待测样品架12上并置于光路中；2)高精度稳定光源1经过准直镜2后，光束准直为一束平行光，经过LB2滤光片3滤光后，再通过变径光阑4，使光束出本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学玻璃光吸收测量装置，其特征在于，按光路依次包括：双光源发生系统：按光路依次包括高精度稳定光源(1)、准直镜(2)、滤光片(3)和变径光阑(4)；或1000nm～1100nm激光器(6)和偏振控制器(7)；双光路系统：按光路依次包括光强衰减器(8)、分光镜(9)、第一转向镜(10)、分频斩波器(11)、第二转向镜(14)和积分球(15)，且在分频斩波器(11)和积分球(15)之间还设置有光吸收待测样品架(12)；光电探测系统：硒光电池探测器(18)或铟砷化镓探测器(19)；数据处理系统：按光路包括双通道锁相放大器(20)和计算机(21)。

【技术特征摘要】
1.光学玻璃光吸收测量装置，其特征在于，按光路依次包括：双光源发生系统：按光路依次包括高精度稳定光源(1)、准直镜(2)、滤光片(3)和变径光阑(4)；或1000nm～1100nm激光器(6)和偏振控制器(7)；双光路系统：按光路依次包括光强衰减器(8)、分光镜(9)、第一转向镜(10)、分频斩波器(11)、第二转向镜(14)和积分球(15)，且在分频斩波器(11)和积分球(15)之间还设置有光吸收待测样品架(12)；光电探测系统：硒光电池探测器(18)或铟砷化镓探测器(19)；数据处理系统：按光路包括双通道锁相放大器(20)和计算机(21)。2.如权利要求1所述的光学玻璃光吸收测量装置，其特征在于，所述双光源...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志远，吴志强，吴德林，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51