[实用新型]一种连续可调光强的光衰减装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光强衰减技术领域和光学测量技术领域，具体涉及一种可以连续调节光强的衰减装置。

背景技术

在光路中，光衰减片和匀光板可以实现光衰减和匀光。光衰减片利用光的吸收和反射作用来衰减一定波段范围内的光强。光衰减片具有一定的衰减系数，但是不可调节，若需要不同强度的光线，需要准备多个不同衰减系数的衰减片，再根据需要进行更换，这增加了操作的复杂性和成本。现有光衰减装置(如申请号为201310603534.9的中国专利《日盲紫外滤光片带外截止深度测试装置》采用光衰减片进行光衰减)，存在光衰减不定量、衰减后光强分布不均匀、且衰减光源的强度不可以连续调节等缺点，使得衰减装置在某些实际应用中，存在衰减系数小，衰减后光强仍达不到衰减要求的问题。因此，不能满足精密的光学测量的要求，也难以在某些方面，如传感器灵敏度检测中应用。

鉴于此，在精密测量领域一般不使用衰减片，而采用积分球装置。积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体。球壁上开一个或几个窗孔，用作进光孔、放置光接收器件的接收孔和出光孔。积分球内壁上涂以反射率很高的漫反射材料，这样，进入积分球的光经过内壁涂层多次反射，在内壁上形成均匀照度。积分球一般用来做匀光光源和光衰减。与传统的光衰减片和匀光板相比，积分球可以实现均匀衰减的光分布，因此，被广泛应用在光源的发光特性研究、光谱特性分析、器件和设备的标定、高精度光学测试等领域。

但在某些特定应用，如传感器灵敏度检测中，要求非常弱的光源，因此，对衰减装置的衰减系数要求较高，且要求出射光强在小范围内连续可调。此时，为满足使用要求，需要大口径积分球和高衰减系数的衰减片，这样导致加工难度、质量和成本都很高，甚至利用现有实际工艺根本无法加工。

发明内容

针对以上现有技术中存在的技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种连续可调光强的光衰减装置，该装置在大范围内可以连续调节衰减光强。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种连续可调光强的光衰减装置，该装置包括光源及两个或两个以上的积分球，每个积分球上设有进光孔和出光孔，各个积分球之间顺序级联，即前一个积分球的出光孔连接后一个积分球的进光孔，顺序级联的两个积分球连接部位均装有电子可变光阑，用来调节进入积分球和从积分球出射的光辐射通量。

各个积分球上还设有用于探测积分球内壁上的辐照度的光功率计。

所述光功率计选用电流型光功率计或光子计数型光功率计或者这两种的组合。

进一步地，在光源入射的第一个积分球进光孔上安装有滤光片，用来滤除杂散光。

所述电子可变光阑包括通光孔、挡板和电机，电机带动挡板左右移动。

所述电子可变光阑包括多个叶片、光阑调整环、齿轮和电机，多个叶片组成旋转环形并且环形的外缘由光阑调整环固定，光阑调整环与齿轮连接，齿轮由电机控制转动。

进一步地，各个积分球之间通过连接装置连接，所述连接装置包括两个内外放置的连接圈，连接圈之间通过连接件或者橡胶圈固定连接，或者在外连接圈的内侧以及内连接圈的外侧分别对应设有凹槽，凹槽内设有弹簧和钢珠，其中弹簧设置在内连接圈的凹槽内，钢珠设在弹簧的顶部，在弹簧力的作用下钢珠固定在外连接圈的凹槽内，从而使得两个连接圈连接在一起。

优选地，所述连接装置中，与电子可变光阑相连的连接圈上设有限位台。

优选地，所述电子可变光阑和相连的连接圈的周向上分别设置有螺纹，两者通过螺纹实现紧固连接。

本实用新型能够解决目前市场上光衰减装置存在的技术缺陷，具有以下优点：

(1)该装置可实现光强的分段连续衰减，可实现定量化调节。衰减后光强分布均匀，且衰减系数调节范围广。

(2)申请号为201410312773.3的中国专利《日盲紫外辐照度定标装置》，公开了一种日盲紫外辐射照度定标装置，其采用单个积分球进行光衰减，衰减后的出射紫外光辐照度为10^-7-10^-13W/cm²，在实际应用中，这无法满足更灵敏的日盲紫外探测器灵敏度的检测要求。当本实用新型的级联装置用于日盲紫外波段时，衰减后的出射紫外光辐照度可以达到10^-17-10^-19W/cm²，远远高于上述单个积分球专利的辐照度。

(3)本实用新型的装置可应用于大范围连续定量调节的光衰减器、器件或设备的光探测灵敏度探测、光源的辐射量和颜色测量、光谱特性分析等多个领域。

附图说明