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专利号: 2023103750314
申请人: 临沂大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种热补偿式双折射滤光器,其特征在于,所述热补偿式双折射滤光器布置在入射光瞳与探测器之间,并且由四级干涉偏振单元构成,从入射光瞳到探测器的方向,共光轴地分别布置成依次串联连接的第Ⅱ级干涉偏振单元、第Ⅲ级干涉偏振单元、第Ⅳ级干涉偏振单元与第Ⅰ级干涉偏振单元,其中:每一级干涉偏振单元从左到右依次包括偏振片、冰洲石晶体、二分之一波片、冰洲石晶体、ADP晶体和偏振片;其中每一级干涉偏振单元的偏振片、冰洲石晶体、二分之一波片、冰洲石晶体、ADP晶体和偏振片的光学元件排列方向和光轴放置位置均相同,并且冰洲石晶体与ADP晶体的厚度不同;

在其中一级干涉偏振单元中,以从左到右的方向,两个线性偏振片的透振方向平行,前级的线性偏振片作为起偏器,后级的线性偏振片作为检偏器,在两个线性偏振片之间依次加入冰洲石晶体、二分之一波片、冰洲石晶体与ADP晶体;

‑作为前级的冰洲石晶体的快轴与偏振片的透振方向呈45度,作为后级的冰洲石晶体的快轴与偏振片的透振方向呈‑45度,使得两块冰洲石晶体的快轴相互垂直分布;

‑二分之一波片的光轴方向与偏振片的透振方向一致;

‑ADP晶体的光轴方向与后级冰洲石晶体的快轴方向一致;

经过前级的线性偏振片起偏后的偏振光,通过冰洲石晶体和ADP晶体构成的双折射晶体时,会引起光程差,在后级的偏振片产生干涉,利用冰洲石晶体石和ADP晶体同时实现热补偿,使滤光器其对温度变化的敏感性降低;

其中,每一级干涉偏振单元中的两个冰洲石晶体采用相同的结构和设计,并且具有相同的厚度,其快轴呈90°,以实现光程差相减;

按照第Ⅰ级干涉偏振单元、第Ⅱ级干涉偏振单元、第Ⅲ级干涉偏振单元、第Ⅳ级干涉偏振单元的顺序,后一级的干涉偏振单元中的冰洲石晶体厚度以及APD晶体厚度分别是前一级对应的冰洲石晶体厚度以及APD晶体厚度的2倍;

第Ⅱ‑Ⅳ级干涉偏振单元的干涉级次依次是前一级干涉偏振单元的干涉级次的两倍关系。

2.根据权利要求1所述的热补偿式双折射滤光器,其特征在于,所述热补偿式双折射滤光器适用于太阳辐射的Hα线的检测成像光路中,工作在波段656.3nm。

3.根据权利要求1所述的热补偿式双折射滤光器,其特征在于,所述冰洲石晶体的双折射率为0.1695,半高全宽FWMH≤0.025nm,确定得到第I级干涉偏振单元的干涉级次m为

1454,并以此确定第Ⅱ‑Ⅳ级干涉偏振单元的干涉级次分别为2m、4m和8m。

4.根据权利要求1所述的热补偿式双折射滤光器,其特征在于,所述第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级干涉偏振单元中,冰洲石晶体和ADP晶体的厚度组合为:(7.5345,7.1205)、(15.0690,

14.2410)、(30.1380,28.4820)以及(60.2760,56.9640),厚度单位为mm。

5.根据权利要求1所述的热补偿式双折射滤光器,其特征在于,所述热补偿式双折射滤光器基于热光效应补偿因温度变化引起的谱线漂移,使得滤光器工作波长始终稳定在

656.3nm位置,因温度变化引起的谱线中心波长的波动范围小于等于0.002nm。

6.一种成像装置,其特征在于,包括探测器以及所述权利要求1‑5中任意一项所述的热补偿式双折射滤光器,所述热补偿式双折射滤光器设置在入射光瞳与所述探测器之间;

通过热补偿式双折射滤光器实现空基和地基太阳观测需求的稳定性高的滤光器,对经由入射光瞳入射的光束进行滤光处理,并射入探测器进行实时成像。