RU2427814C1 - Method of measuring lens transmission coefficient - Google Patents
Method of measuring lens transmission coefficient Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427814C1 RU2427814C1 RU2009147678/28A RU2009147678A RU2427814C1 RU 2427814 C1 RU2427814 C1 RU 2427814C1 RU 2009147678/28 A RU2009147678/28 A RU 2009147678/28A RU 2009147678 A RU2009147678 A RU 2009147678A RU 2427814 C1 RU2427814 C1 RU 2427814C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lenses
- radiation flux
- controlled
- recording device
- transmittance
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к фотометрии и спектрофотометрии и может быть использовано для определения коэффициента пропускания объективов и линз относительным методом преимущественно в инфракрасной области спектра.The invention relates to photometry and spectrophotometry and can be used to determine the transmittance of lenses and lenses by the relative method mainly in the infrared region of the spectrum.
Известен способ измерения коэффициента пропускания объектива с применением светоделителя (Проблемы энергетической фотометрии. Сборник статей - М., Атомиздат. - 1979 г. - С.63-69). Способ заключается в том, что измеряемый объектив, в фокусе которого располагают автоколлимационное плоское зеркало, освещают через светоделитель коллимированным пучком излучения. Регистрируют сигнал фотоприемника U1, обусловленный потоком излучения, который проходит через объектив, отражается от автоколлимационного зеркала, вновь проходит через объектив и отражается от поверхности светоделителя. Выводят объектив из освещающего пучка и регистрируют сигнал U2, соответствующий уровню 100% пропускания. Коэффициент пропускания объектива определяют по формуле:A known method of measuring the transmittance of a lens using a beam splitter (Problems of energy photometry. Collection of articles - M., Atomizdat. - 1979 - S. 63-69). The method consists in the fact that the measured lens, in the focus of which an autocollimation flat mirror is placed, is illuminated through a beam splitter with a collimated radiation beam. The photodetector signal U 1 is recorded, due to the radiation flux that passes through the lens, is reflected from the autocollimation mirror, again passes through the lens, and is reflected from the surface of the beam splitter. The lens is removed from the illuminating beam and the signal U 2 corresponding to the level of 100% transmittance is recorded. The transmittance of the lens is determined by the formula:
Недостатком этого способа является невысокая точность измерений, обусловленная большой потерей потока излучения при прохождении через светоделитель и последующим отражением от него фотометрируемых потоков излучения, что ограничивает применение способа, особенно при измерениях в инфракрасной области спектра.The disadvantage of this method is the low accuracy of the measurements, due to the large loss of the radiation flux when passing through the beam splitter and the subsequent reflection of the photometric radiation flux from it, which limits the application of the method, especially when measuring in the infrared region of the spectrum.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения коэффициента пропускания объективов (авторское свидетельство №1435980, МКИ G01M 11/02, опубликовано 1988, Бюл. №41), заключающийся в том, что берут в качестве контролируемых не менее трех объективов, вводят в поток излучения поочередно их сочетания по два последовательно установленных объектива, регистрируют потоки излучения на выходе и входе контролируемых объективов, коэффициент пропускания объективов определяют по формулам.Closest to the invention in technical essence is a method for measuring the transmittance of lenses (copyright certificate No. 1435980, MKI G01M 11/02, published 1988, Bull. No. 41), which consists in the fact that at least three lenses are taken as controlled, introduced into the radiation flux, in turn, their combinations of two sequentially mounted lenses, register the radiation fluxes at the output and input of the controlled lenses, the transmittance of the lenses is determined by the formulas.
В рассматриваемом способе коэффициент пропускания объективов определяют в течение времени, значительную часть которого, помимо времени, затрачиваемого на регистрацию потоков излучения, занимают длительные, предварительно выполняемые перед каждым циклом регистрации настроечные процедуры, связанные с формированием фотометрируемых пар объективов, с перемещениями фотоприемника и установкой его в рабочих положениях. В связи с этим продолжительность измерений, особенно спектральных, проводимых, как правило, в широкой рабочей спектральной области пропускания объективов, может составлять несколько часов. В течение этого времени на результат регистрации потоков излучения оказывают влияние внешние факторы, изменяющие параметры фотоприемной системы, например изменение в зависимости от фоновой ситуации чувствительности фотоприемника, что вызывает дрейф значений регистрируемых потоков. Помимо этого, факт перемещения фотоприемника может приводить к существенным погрешностям регистрации. С учетом вышеизложенного рассматриваемый способ измерения коэффициента пропускания объективов обладает малой точностью.In the method under consideration, the transmittance of the lenses is determined over a period of time, a significant part of which, in addition to the time spent on registering the radiation fluxes, is occupied by the lengthy tuning procedures associated with the formation of photometric pairs of lenses, with the movements of the photodetector and installing it in working provisions. In this regard, the duration of measurements, especially spectral, carried out, as a rule, in a wide working spectral transmission range of the lenses, can be several hours. During this time, the result of registration of radiation fluxes is influenced by external factors that change the parameters of the photodetector system, for example, a change in the sensitivity of the photodetector depending on the background situation, which causes a drift in the values of the detected fluxes. In addition, the fact of the movement of the photodetector can lead to significant registration errors. In view of the foregoing, the considered method for measuring the transmittance of lenses has low accuracy.
Технический результат заключается в повышении точности измерений коэффициента пропускания объективов путем исключения влияния на результат измерений внешних факторов, что достигается за счет оперативного формирования фотометрируемых пар объективов и практически одновременного (в течение короткого промежутка времени) их фотометрирования.The technical result consists in increasing the accuracy of measuring the transmittance of the lens by eliminating the influence of external factors on the measurement result, which is achieved due to the rapid formation of photometric pairs of lenses and almost simultaneous (within a short period of time) photometry of them.
Технический результат достигается тем, что в способе измерения коэффициента пропускания объективов, заключающемся в том, что берут в качестве контролируемых не менее трех объективов, вводят в поток излучения поочередно их сочетания по два последовательно установленных объектива, регистрируют потоки излучения на входе и выходе контролируемых объективов и коэффициент пропускания объективов определяют по формулам, контролируемые объективы устанавливают так, чтобы их оптические оси были параллельны друг к другу, при этом фокусы объективов совмещают двумя плоскими коммутирующими зеркалами, формируют коммутирующими зеркалами фотометрируемые пары объективов, последовательно освещают первые в паре объективы коллимированным потоком излучения, направляют плоским зеркалом коллимированные потоки излучения, выходящие из вторых в паре объективов, на фотоприемную систему и регистрируют их, направляют плоским зеркалом освещающий коллимированный поток излучения на фотоприемную систему и регистрируют поток излучения на входе в объективы, затем без контролируемых объективов регистрируют поток излучения, отраженный коммутирующими зеркалами, и определяют коэффициент пропускания объективов по формулам:The technical result is achieved by the fact that in the method of measuring the transmittance of the lenses, which consists in taking at least three lenses as controlled, they are introduced into the radiation flux by combinations of two lenses in series, registering the radiation fluxes at the input and output of the controlled lenses and the transmittance of the lenses is determined by the formulas, the controlled lenses are set so that their optical axes are parallel to each other, while the foci of the lens They are combined with two flat commuting mirrors, photometric pairs of lenses are formed by commuting mirrors, sequentially illuminate the first pair of lenses with a collimated radiation flux, direct the collimated radiation fluxes coming out of the second lenses in the pair of lenses to the photodetector system and register them, direct the illuminated collimated lens with a flat mirror the radiation flux to the photodetector system and register the radiation flux at the entrance to the lenses, then without controlled lenses register the radiation flux reflected by the switching mirrors, and determine the transmittance of the lenses according to the formulas:
где τ1, τ2 и τ3 - коэффициенты пропускания объективов;where τ 1 , τ 2 and τ 3 are the transmittance of the lenses;
a - показания регистрирующего прибора для потока излучения на входе в объективы; a - readings of the recording device for the radiation flux at the entrance to the lenses;
b - показания регистрирующего прибора для потока излучения на выходе первого и третьего объективов;b - readings of the recording device for the radiation flux at the output of the first and third lenses;
c - показания регистрирующего прибора для потока излучения на выходе первого и второго объективов;c - readings of the recording device for the radiation flux at the output of the first and second lenses;
d - показания регистрирующего прибора для потока излучения на выходе второго и третьего объективов;d - readings of the recording device for the radiation flux at the output of the second and third lenses;
ρ - коэффициент отражения коммутирующих зеркал: , где e - показания регистрирующего прибора для потока излучения, отраженного от коммутирующих зеркал без контролируемых объективов.ρ is the reflection coefficient of the switching mirrors: where e is the reading of the recording device for the radiation flux reflected from the switching mirrors without controlled lenses.
На чертеже показана оптическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения коэффициентов пропускания объективов.The drawing shows an optical diagram of a device that implements the proposed method for measuring the transmittance of the lenses.
Устройство содержит контролируемые объективы 1, 2, 3, два плоских коммутирующих зеркала 4 и 5, каждое из которых снабжено механизмом линейного перемещения вдоль оси, перпендикулярной оптическим осям контролируемых объективов, источник излучения 6, в виде выходной щели монохроматора, объектив 7, формирующий коллимированный поток излучения, и последовательно установленные по ходу потока излучения апертурную диафрагму 8 и плоское зеркало 9 с механизмом линейного перемещения вдоль оптической оси потока излучения, перпендикулярной оптическим осям контролируемых объективов, плоское зеркало 10 с механизмом линейного перемещения вдоль оптической оси фотометрируемых потоков, перпендикулярной оптическим осям контролируемых объективов, и механизмом поворота на 90°, объектив 11 и фотоприемную систему, содержащую фотоприемник 12, расположенный в фокальной плоскости объектива 11, регистрирующий прибор 13.The device contains controlled lenses 1, 2, 3, two flat commuting mirrors 4 and 5, each of which is equipped with a linear displacement mechanism along an axis perpendicular to the optical axes of the controlled lenses, a radiation source 6, in the form of a monochromator output slit, a lens 7 forming a collimated stream radiation, and an aperture diaphragm 8 and a flat mirror 9 with a linear displacement mechanism along the optical axis of the radiation flux perpendicular to the optical the number of monitored lenses, a flat mirror 10 with a linear movement mechanism along the optical axis of the photometric fluxes perpendicular to the optical axes of the monitored lenses and a 90 ° rotation mechanism, the lens 11 and a photodetector system containing a photodetector 12 located in the focal plane of the lens 11, the recording device 13 .
Способ измерения осуществляют следующим образом.The measurement method is as follows.
Устанавливают плоские коммутирующие зеркала в положения 4 и 5 и образуют фотометрируемую пару из первого и третьего объективов. Освещают контролируемый объектив 1 коллимированным потоком излучения, отраженным от плоского зеркала 9, установленного в положение I. Выходящий из контролируемого объектива 3 коллимированный поток направляют плоским зеркалом 10, находящимся в положении II, на объектив 11 и снимают показание регистрирующего прибора 13 для потока излучения на выходе 1 и 3 объективов b=L·τ7·ρ9·τ1·ρ4·ρ5·τ3·ρ10·τ11, величина которого пропорциональна яркости источника излучения L, коэффициенту пропускания τ7 объектива 7, коэффициенту отражения ρ9 плоского зеркала 9, коэффициентам пропускания τ1 и τ3 контролируемых объективов 1 и 3, коэффициентам отражения ρ4 и ρ5 коммутирующих зеркал 4 и 5, коэффициенту отражения ρ10 плоского зеркала 10 и коэффициентам пропускания τ11 объектива 11.Install flat switching mirrors in positions 4 and 5 and form a photometric pair of the first and third lenses. The controlled lens 1 is illuminated with a collimated radiation flux reflected from a flat mirror 9 set to position I. The collimated flux coming out of the controlled lens 3 is directed with a flat mirror 10 in position II onto the lens 11 and the reading device 13 is taken for the output radiation flux 1 and 3 lenses b = L · τ 7 · ρ 9 · τ 1 · ρ 4 · ρ 5 · τ 3 · ρ 10 · τ 11 , the value of which is proportional to the brightness of the radiation source L, the transmittance τ 7 of the lens 7, the reflection coefficient ρ 9 flat mirror positions la 9, transmittance τ 1 and τ 3 controlled lenses 1 and 3, reflection coefficients ρ ρ 4 and 5, switching mirrors 4 and 5, the reflectance ρ 10 of the flat mirror 10 and a transmittance τ 11 of the lens 11.
Устанавливают коммутирующее зеркало 5 в положение 5' (точка пересечения оптических осей объективов 1 и 2) и образуют фотометрируемую пару из первого и второго контролируемых объективов. Устанавливают плоское зеркало фотоприемной системы 10 в положение I и снимают показание регистрирующего прибора для потока излучения на выходе 1 и 2 объективов c=L·τ7·ρ9·τ1·ρ4·ρ5·τ2·ρ10·τ11.Set the switching mirror 5 in position 5 '(the point of intersection of the optical axes of the lenses 1 and 2) and form a photometric pair of the first and second controlled lenses. Set the flat mirror of the photodetector system 10 to position I and take a reading of the recording device for the radiation flux at the output of 1 and 2 lenses c = L · τ 7 · ρ 9 · τ 1 · ρ 4 · ρ 5 · τ 2 · ρ 10 · τ 11 .
Устанавливают коммутирующие зеркала в положения 5 и 4' (точка пересечения оптических осей объективов 2 и 3) и образуют фотометрируемую пару из второго и третьего контролируемых объективов. Устанавливают плоские зеркала 9 и 10 в положения II. Снимают показание регистрирующего прибора для потока излучения на выходе 2 и 3 объективов d=L·τ7·ρ9·τ2·ρ4·ρ5·τ3·ρ10·τ11.The switching mirrors are installed in positions 5 and 4 '(the point of intersection of the optical axes of the lenses 2 and 3) and form a photometric pair of the second and third controlled lenses. Set flat mirrors 9 and 10 in position II. Take the reading of the recording device for the radiation flux at the output of 2 and 3 lenses d = L · τ 7 · ρ 9 · τ 2 · ρ 4 · ρ 5 · τ 3 · ρ 10 · τ 11 .
Устанавливают плоское зеркало 10 в положение III и снимают показание регистрирующего прибора для потока излучения на входе в контролируемые объективы a=L·τ7·ρ9·ρ10·τ11.Set the flat mirror 10 to position III and take the reading of the recording device for the radiation flux at the entrance to the controlled lenses a = L · τ 7 · ρ 9 · ρ 10 · τ 11 .
Снимают показания регистрирующего прибора a, b, c и d на каждой длине волны в пределах рабочего спектрального диапазона контролируемых объективов.The readings of the recording device a, b, c and d are taken at each wavelength within the working spectral range of the controlled lenses.
Без контролируемых объективов выполняют измерение коэффициента отражения коммутирующих зеркал. Для этого устанавливают плоское зеркало 10 в положение II, направляют коллимированный поток излучения на первое по ходу потока коммутирующее зеркало, установленное в положение 4. Отраженный коммутирующими зеркалами 4 и 5 поток излучения плоским зеркалом 10 направляют на объектив 11 и снимают показание регистрирующего прибора e=L·τ7·ρ9·ρ4·ρ5·ρ10·τ11. Из отношения показаний регистрирующего прибора e/a определяют коэффициент отражения коммутирующих зеркал ρ. Выполняют измерения коэффициента ρ на длинах волн в пределах рабочего спектрального диапазона контролируемых объективов.Without controlled lenses, the reflection coefficient of switching mirrors is measured. To do this, set the flat mirror 10 to position II, direct the collimated radiation flux to the first switching mirror installed in position 4. Reflected by the switching mirrors 4 and 5, the radiation flux by the flat mirror 10 is directed to the lens 11 and take the reading of the recording device e = L Τ 7 · ρ 9 · ρ 4 · ρ 5 · ρ 10 · τ 11 . From the ratio of the readings of the recording device e / a, the reflection coefficient of the switching mirrors ρ is determined. The coefficient ρ is measured at wavelengths within the working spectral range of the monitored lenses.
Используя показания регистрирующего прибора, определяют коэффициенты пропускания объективов: ; ; .Using the readings of the recording device, the transmittance of the lenses is determined: ; ; .
Способ измерения коэффициента пропускания объективов позволяет выполнять процедуру последовательной регистрации сигналов a, b, c и d за время, не превышающее 3-4 мин с учетом времени, необходимого для установки плоских перемещающихся зеркал в рабочие положения.The method of measuring the transmittance of the lenses allows you to perform the sequential registration of signals a, b, c and d for a time not exceeding 3-4 minutes, taking into account the time required to install the flat moving mirrors in the working position.
Claims (1)
где τ1, τ2 и τ3 - коэффициенты пропускания объективов;
а - показания регистрирующего прибора для потока излучения на входе в объективы;
b - показания регистрирующего прибора для потока излучения на выходе первого и третьего объективов;
с - показания регистрирующего прибора для потока излучения на выходе первого и второго объективов;
d - показания регистрирующего прибора для потока излучения на выходе второго и третьего объективов;
ρ - коэффициент отражения коммутирующих зеркал, равный , где е - показания регистрирующего прибора для потока излучения, отраженного от коммутирующих зеркал без контролируемых объективов. The method of measuring the transmittance of the lenses, which consists in the fact that three lenses are taken as controlled, their combinations are inserted into the radiation flux, two sequentially mounted lenses in succession, the radiation fluxes at the input and output of the controlled lenses are recorded and the transmittance of the lenses is determined by the formulas, characterized in that controlled lenses are set so that their optical axes are parallel to each other, while the foci of the lenses combine two flat commutations They can be used to create photometric pairs of lenses with commuting mirrors, sequentially illuminate the first pair of lenses with a collimated radiation flux, direct the collimated radiation flux emerging from the second lenses in the pair of lenses to the photodetector system and register them, direct the illuminated collimated radiation flux to the photodetector with a flat mirror system and register the radiation flux at the entrance to the lenses, then without controlled lenses register the radiation flux, reflecting nny switching mirrors and lenses define the transmission ratio by the formulas
where τ 1 , τ 2 and τ 3 are the transmittance of the lenses;
a - readings of the recording device for the radiation flux at the entrance to the lenses;
b - readings of the recording device for the radiation flux at the output of the first and third lenses;
c - readings of the recording device for the radiation flux at the output of the first and second lenses;
d - readings of the recording device for the radiation flux at the output of the second and third lenses;
ρ is the reflection coefficient of commuting mirrors, equal to where e is the reading of the recording device for the radiation flux reflected from the switching mirrors without controlled lenses.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147678/28A RU2427814C1 (en) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Method of measuring lens transmission coefficient |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147678/28A RU2427814C1 (en) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Method of measuring lens transmission coefficient |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009147678A RU2009147678A (en) | 2011-06-27 |
RU2427814C1 true RU2427814C1 (en) | 2011-08-27 |
Family
ID=44738707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009147678/28A RU2427814C1 (en) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Method of measuring lens transmission coefficient |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2427814C1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109974861B (en) * | 2019-03-28 | 2020-09-22 | 西安应用光学研究所 | Scene self-adaption based non-uniform correction method for infrared photoelectric sensor |
-
2009
- 2009-12-21 RU RU2009147678/28A patent/RU2427814C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009147678A (en) | 2011-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20130019495A (en) | Rotating-element ellipsometer and method for measuring properties of the sample using the same | |
CN104677299A (en) | Film detection device and method | |
CN112903611A (en) | Multiband absorbance detection system and working method thereof | |
WO2013139137A1 (en) | Film thickness measurement device and method | |
JP2008215833A (en) | Apparatus and method for measuring optical characteristics | |
US9719922B2 (en) | Optical system and optical quality measuring apparatus | |
EP3767258A1 (en) | Wavelength detection device and confocal measurement device | |
RU2427814C1 (en) | Method of measuring lens transmission coefficient | |
WO2015122237A1 (en) | Spectroscopic analysis device and spectroscopic analysis method | |
CN203502204U (en) | Optical lens chromatic aberration measurement device based on confocal principle | |
CN104316629A (en) | Liquid phase multi-channel detector device | |
CN106404695A (en) | Spectrophotometer | |
FI127243B (en) | Method and measuring device for continuous measurement of Abbe number | |
CN101915660B (en) | Vertical incidence thin-film reflectometer with symmetry and self-alignment | |
US20150247724A1 (en) | Optical system and optical quality measuring apparatus | |
RU2014103423A (en) | METHOD FOR MEASURING REFRACTION INDICATOR AND DISPERSION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2422790C1 (en) | Method of measuring lens transmittance | |
JPS61189424A (en) | photometer | |
CN217738983U (en) | Microscopic circular dichroism spectrum detection system based on single photon counting and collecting method | |
CN102829883B (en) | Polarization laser wavelength meter | |
SU1668922A1 (en) | Determining transmission coefficient of objective | |
SU1458779A1 (en) | Autocollimation method of determining refraction indexes of wedge-shaped specimens | |
RU2424503C1 (en) | Method of measuring absolute value of mirror reflectivity | |
RU2109256C1 (en) | Method of determination of coefficient of light linear polarization in reflection and device intended for its realization | |
RU101812U1 (en) | DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE MEASUREMENT OF THICKNESS OF DIELECTRIC AND SEMICONDUCTOR FILMS |