红外玻璃(如红外玻璃窗,红外头罩等)是指能够透过红外光的玻璃材料,红外材料有Si,Ge,ZnS等,因为不同材料对不同波长的光有不同的透过率,所以,在实际使用中,需对红外玻璃的透过率进行测试,测试系统一般包括多波段光源、准直光学系统、接收光学系统、光电变换器、数据采集和相关测试附件等。多波段光源采用激光、中波红外和长波红外光源等。
1.多波段光源
多波段光源为测试平台提供光源,包括一台1064nm激光器,一个2-14um的红外光源。1064nm激光器采用MDL-III-1064激光器,器主要指标为:
波长: 1064nm3nm
功率: 1W (CW)
输出光模式: 多模
输出光束发散角:<3mrad
功率稳定度: <2%
红外光源选用BHK公司的MaxIR光源,辐射波长可以达到14um,功率可达200mW。采用灯丝发光原理,稳定性好。
图1 MaxIR红外光源
图2 MaxIR红外光源光谱曲线
2.光电接收单元
光电接收单元需针对不同个光源,选择不同的光电探测器。对于1064nm的激光光源,需选择GaAs光电探测器。日本滨松公司的G6854是一种高灵敏的探测器,光谱响应范围从0.8um-1.7um,响应度5×1012cmHz1/2/W。探测器光敏面直径为1mm。
图3 G6854光电探测器
图4 G6854光电探测器光谱响应曲线
要响应长波红外波段,探测器可以采用热释电型或热电堆型。对于定量测量,热释电型探测器响应快,精度高。美国EOS公司的LT-050系列产品可实现宽光谱响应,最长响应波长可以达到18um。PCI-2TE探测器是一种具有两级制冷的光导型探测器,响应波长可以达到14um,响应度可达到104V/W,探测器内置前放,直接输出0-10V的电压信号。
图5 EOS LT-050探测器
图6 LT-050探测器光谱响应曲线
3.四维调整台
在测量过程中,将被检件安装在方位、俯仰、高低、左右可调的四维调整检测台上,使用水平仪与激光准直装置,通过微调装置保证被检区域的法线与准直物镜的光轴一致;标准光源产生的光波经过调制和准直后,照射到被检材料上。经过的光,经滤光片滤光后被成像物镜汇聚到光电变换器上,产生的电信号经信号处理和数据采集处理系统,可得到透射光功率的大小;此光功率值与不加被检件时测得的光功率值相比,即可得到被检区域内的光学透过率;
该平台能使获得方位、俯仰的扫描运动,转动检件到不同部位,重复上述步骤,可精确测得头罩各个部位的光学透过率;根据不同部位的光学透过率测试值即可得到被检件光学透过率均匀性等参数。
主要指标:
旋转轴数量: 4个
夹持器最大口径: 180mm
旋转角精度: <0.1°