阅读说明：本技术 基于多个窄带波段合成原理的色温光谱模拟器波段调整方法 (Method for adjusting wave bands of color temperature spectrum simulator based on synthesis principle of multiple narrow band wave bands ) 是由 张涛 黄伟 尹伯彪 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于多个窄带波段合成原理的色温光谱模拟器波段调整方法,包括以下过程：通过调整色温光谱模拟器波段光强可控单元的带通滤光片与入射光的倾斜角,利用斜入射时窄带滤光片峰值中心波长向短波方向移动且带宽出现展宽现象的特性,可得到中心波长及带宽可精细调整的窄带光波段输出,同时调整该波段光强可控单元的功率以弥补斜入射带来的损耗增加。(The invention discloses a method for adjusting the wave band of a color temperature spectrum simulator based on a synthesis principle of a plurality of narrow band wave bands, which comprises the following steps: by adjusting the inclination angle between the band-pass filter of the band light intensity controllable unit of the color temperature spectrum simulator and the incident light, the narrow-band light band output with the center wavelength and the bandwidth capable of being finely adjusted can be obtained by utilizing the characteristics that the center wavelength of the peak value of the narrow-band filter moves towards the short-wave direction and the bandwidth is widened during oblique incidence, and meanwhile, the power of the band light intensity controllable unit is adjusted to make up for the loss increase caused by the oblique incidence.)

基于多个窄带波段合成原理的色温光谱模拟器波段调整方法

技术领域

本发明涉及光电设备技术领域，具体涉及一种基于多个窄带波段合成原理的色温光谱模拟器的波段调整方法。

背景技术

基于多个窄带波段合成原理的色温光谱模拟器的工作原理为：将宽光谱光源发射光分光至多个带有不同峰值中心波长及带宽的带通滤光片的波段光强可控单元，形成多路功率可调的窄带光分量，再经汇聚、匀光后获得特定光谱功率分布曲线，如图1所示。其中波段光强可控单元输出的窄带光分量光谱功率分布曲线直接影响着最终合成的色温光谱模拟精度，而这主要是由带通滤光片的峰值中心波长及带宽参数决定的。带通滤光片参数总是根据需要精确配置的，但发明人在研发过程中发现：实际购置的带通滤光片（成品或定制）由于工艺或其它一些影响，其峰值中心波长标称值与实测峰值波长存在一定的偏差，即使是很小的偏移也会导致输出的模拟光谱图在两个窄带光分量结合处出现明显的凹陷，色温光谱模拟误差急剧增大，这成为目前限制这类色温光谱模拟器精度提高的主要因素。有研究（刘媛媛，赵冬娥. 对于斜入射滤光片的分析[J]. 电子世界，2013，15：28-29.）发现在带有带通滤光片的光学系统中，若入射光不垂直入射至滤光片，会出现滤光片峰值中心波长向短波方向移动且带宽出现展宽的现象。但是入射光斜射同时损耗会增加，应尽量避免这种情形的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多个窄带波段合成原理的色温光谱模拟器波段调整方法，通过调整各波段光强可控单元的带通滤光片与入射光的倾斜角，而不是常规用法时的垂直入射，利用斜入射时窄带滤光片峰值中心波长向短波方向移动且带宽出现展宽现象的特性，可对带通滤光片的峰值中心波长及带宽参数进行在线精细调整，同时通过增大该带通滤光片对应的窄带光分量功率输出，从而解决斜入射带来的损耗增加的问题，能达到有效补偿模拟光谱图凹陷，提高光谱模拟精度的目的。

本发明采取以下技术方案如下所述：

在基于多个窄带波段合成原理的色温光谱模拟器中，多个带有相应标称峰值中心波长及带宽的带通滤光片的波段光强可控单元，按色温光谱模拟要求，各自输出一定功率的窄带光分量，进行汇聚及匀光处理后会得到所设计模拟光谱输出；

若两个窄带光分量结合处出现超差凹陷，则调整标称中心波长较长的滤光片倾斜角，使其输出的窄带光分量整体向短波长方向平移，同时调整该波段光强可控单元的功率以弥补斜入射带来的损耗增加，填平结合处出现的超差凹陷，使模拟光谱输出总体精度最高；若因此调整出现新的超差凹陷，则重复上述过程，得到最佳模拟光谱输出。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明中，通过调整带通滤光片与入射光的倾斜角，相当于得到一个中心波长及带宽可精细调整的带通滤光片，不需要对光学系统中配置的滤光片提出苛刻的中心波长及带宽精确要求，只要大致在所需中心波长及带宽技术参数附近即可。

附图说明

图1为现有技术中多个窄带波段合成原理的恒星色温光谱模拟器组成示意图。

图2为3600K标准色温曲线±10%包络线及未进行调整的色温曲线。

图3为3600K标准色温曲线±10%包络线及经调整后色温曲线。

其中，附图标记如下所示：

1-氙灯，2-1进13出光纤，3-波段光强控制单元阵列，4-13进1出光纤，5-积分棒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

现有技术的一种基于多个窄带波段合成原理的恒星色温光谱模拟器，如图1所示，采用在350nm-950nm波段范围内发射宽光谱、发射功率相对恒定的氙灯1作为光源，在其发光面加装1进13出光纤2分光至波段光强控制单元阵列3，波段光强控制单元阵列3由13个带有不同通过光谱段的带通滤光片和电控光阑的波段光强控制单元组成，13路带通滤光片中心波长间隔为50nm（350nm、400nm、450nm、…..950nm）、带宽为50nm，形成的多路功率可调（通过电控光阑调整通光孔径）的不同谱带的输出光（表现为不同颜色的光），再通过13进1出光纤4汇合输入至六棱镜积分棒5内进行均匀混合，可得到所需模拟恒星色温光谱组成分布的均匀光输出，从而实现对恒星色温光谱的模拟。在模拟输出3600K色温曲线时，由于购置的650nm带通滤光片实际中心波长略有偏移（实测为656nm），导致在620-640nm处出现明显超差凹陷，如图2所示。图2中，标记6为3600K标准色温曲线上10%包络线，标记7为3600K标准色温曲线下10%包络线，标记8为未进行调整的3600K色温曲线。调整650nm带通滤光片倾斜角10º，使其波段整体向短波长方向平移，同时调整增大10%的该波段光强可控单元功率以弥补斜入射带来的损耗增加，620-640nm处超差凹陷被填平，模拟输出的3600K色温曲线精度得到明显改善，如图3所示。图3中，标记6为3600K标准色温曲线上10%包络线，标记7为3600K标准色温曲线下10%包络线，标记8为进行调整后的3600K色温曲线。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。