[发明专利]一种宽波段红外扫描分光装置及校准方法

权利要求书

1.一种宽波段红外扫描分光装置，其特征在于，包括夹具、驱动电机、光电开关、外压环及内压环；所述驱动电机驱动安装有渐变滤光片的夹具进行旋转扫描测试，夹具中的内压环与外压环压住LVF非工作区域进行固定；进行测试时，入射镜头会聚的光点打在LVF上，所述夹具在驱动电机的驱动下旋转，透过的辐射用红外探测器进行探测，随着LVF的旋转以完成不同波长的扫描测试，同时使用光电开关检测零位开口位置作为零角度位置，其余位置通过计数电机步进数来确定。

2.一种宽波段红外扫描分光装置的校准方法，其特征在于，设完成不同波长的扫描测试后测得的数据为辐射强度p与时间t/角度θ的关系为：P＝f₁(t)＝f₂(θ)，若求得波长λ对应的角度θ的函数关系：θ＝f₃(λ)，将其代入上式中即求得辐射强度p与波长λ的函数关系式：P＝f₂(f₃(λ))。

3.如权利要求2所述的宽波段红外扫描分光装置的校准方法，其特征在于，所述的波长与角度的关系θ＝f₃(λ)计算方法是：

若渐变滤光片工作波长从左到右为则在中间位置处工作波长为λ_mid＝(λ_min+λ_max)/2，通过定位找到其对应的角度为θ₀，其对应关系为：那么，在θ₀+Δθ位置处对应的波长为：λ_mid+Δλ，求得Δθ与Δλ关系，即建立波长与角度的对应关系；

先求得角度Δθ与滤光片长度Δl位置对应关系：

公式1：Δl＝R*sinΔθ

将公式1代入波长Δλ与滤光片长度Δl位置函数关系式，求得到波长Δλ与角度Δθ的函数关系如下：

公式2：Δλ＝Δl*(λ_max-λ_min)/l＝(R*sinΔθ)*(λ_max-λ_min)/l

其中，l为滤光片总长度，R为光点扫描半径。

4.如权利要求3所述的宽波段红外扫描分光装置的校准方法，其特征在于，根据公式2，将测试得到的角度与辐射坐标系换算到波长与辐射的坐标系，达到波长校准的目的。

5.如权利要求4所述的宽波段红外扫描分光装置的校准方法，其特征在于，所述将测试得到的角度与辐射坐标系换算到波长与辐射的坐标系的具体步骤为：根据公式2，将角度Δθ用波长Δλ表示为：

Δθ=arcsinΔλ*lR*(λmax-λmin);]]>

则，角度用波长表示为：

θ0+Δθ=λmld+arcsinΔλ*lR*(λmax-λmin);]]>

则辐射p与波长Δλ的函数关系为：

P=f2(θ0+Δθ)=f2(λmid+arcsinΔλ*lR*(λmax-λmin)),]]>

则将测试得到的角度与辐射坐标系换算到波长与辐射的坐标系。