[发明专利]一种深截止窄带滤光片的高精度测试方法

说明书

本发明属于光学技术领域，具体涉及一种深截止窄带滤光片的高精度测试方法，该方法基于分光光度计对滤光片进行测试，将分光光度计的测试参数作为变量，将多元线性回归的方法引入到滤光片性能的评价。通过对多组数据的多元线性回归，确定影响滤光片性能的关键测试数，得到滤光片的测试误差。该方法对于光学系统设计和光学薄膜元件的设计具有普适性。

技术领域

本发明属于光学技术领域，具体涉及一种深截止窄带滤光片的高精度测试方法。

背景技术

窄带滤光片是光学成像系统的重要组成部分，随着空间技术的不断发展，窄带滤光片广泛应用于资源探测、海洋探测、气候观测军事侦查、天文观测等方面，能够有效降低背景噪声信号影响，提高接收信号的信噪比，发挥着不可取代的作用。最近几年，随着闪电探测、高分辨率成像等技术的快速发展，对滤光片的带宽要求越来越窄。比如在在闪电探测中，由于背景辐射远远大于闪电信号，闪电信号往往会被淹没在强大的背景辐射中，在光学系统中需要使用超窄带滤光片(带宽～1nm)在获取闪电特征峰信号的同时滤去背景辐射，是提高闪电探测信噪比的有效手段。在工程研制中，深截止窄带滤光片在镀膜的过程中，受沉积方法、沉积条件和沉积参数等因素的影响，会引入各种误差，使得其实测光谱特征参数与理论设计存在偏差，因而在滤光片制备完成后需对其光谱特性进行测试，这些光谱特性参数包括了中心波长、带宽、透射比、抑制带宽度等，通常可以通过测试滤光片的光谱透射比来计算得到这些参数。

目前，分光光度计是进行滤光片光谱透射比测试的最常用设备，但对于深截止超窄带滤光片测试还存在很对问题，比如在测试超窄带滤光片时由于光的非垂直入射会引入波长角漂误差、积分时间长短会影响光谱透过率、数据间隔会影响光谱波形等，为了准确分析超窄带滤光片光谱特性及其差别，需将开展超窄带滤光片的性能测试技术研究。

综上所述，在高精度光学元件发展的需求下，尤其是以为深截止、超窄带滤光薄膜的应用为背景，如何使用分光光度计精准测试深截止窄带滤光片的性能，成为高性能滤光片制造的瓶颈技术问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何基于分光光度计实现对深截止窄带滤光片的性能评价。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种深截止窄带滤光片的高精度测试方法，其包括如下步骤：

步骤1：首先选择分光光度计的测试参数m-1个，分别记为变量x₁、x₂、……x_m-1；

步骤2：在每个变量下选择不同的参数，共n个参数，则定义测试参数变量的矩阵X如下：

步骤3：滤光片的性能指标Y_i考核中心波长、峰值透过率、带宽和截止带深度，在此定义分别用Y₁、Y₂、Y₃和Y₄表示；

步骤4：上述的关系表征如下，基于数学的多元线性回归的方法，矩阵β是需要多元回归的矩阵：

步骤5：采用实验设计的方法，确定测试实验的相关参数，分别对设计的参数进行实验测试；

步骤6：对上述多元线性回归进行方差分析，检验测试结果Y_i与测试参数X之间是否存在显著的线性关系，通过检验假设的方法构建检验统计量，在给定的显著性水平α下，确定线性回归关系的显著性；