(高清版)GB∕T 38256-2019 多光路光軸平行性測試方法

ICS17.180.99GB/T38256—2019Testmethodforopticalaxisparallelismofmultipl國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I 1 13測試方法分類及原理 13.1測試方法分類 13.2全口徑覆蓋法測試原理 13.3分束法測試原理 2 24.1設備選擇 24.2設備要求 2 35.1室內測試環(huán)境 35.2外場測試環(huán)境 3 46.1可見/紅外成像系統光軸平行性測試 46.2激光發(fā)射系統光軸與紅外成像系統光軸平行性測試 46.3激光發(fā)射系統光軸與可見成像系統光軸平行性測試 47測試數據處理 4附錄A(規(guī)范性附錄)大口徑平行光管出射光束平行性五棱鏡校驗方法 6附錄B(規(guī)范性附錄)分束組件校驗方法 7附錄C(資料性附錄)光軸平行性測試記錄 8ⅢGB/T38256—2019本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本標準由中國科學院提出。本標準由全國光電測量標準化技術委員會(SAC/TC487)歸口。本標準起草單位：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所、長春理工大學、中國科學院微電子1GB/T38256—2019多光路光軸平行性測試方法本標準適用于具有可見、紅外成像系統和激光發(fā)射系統的多光路同時具有兩個或兩個以上可見/紅外成像系統，或同時具有激光發(fā)射系統與可見/紅外成像系統的光電設備。光軸平行性opticalaxisparallelism多光路各光軸對無窮遠目標指向的一致性。探測器單個像元尺寸與光學系統焦距之比。激光轉紅外靶板lasertoinfrare將激光發(fā)射系統發(fā)出的光束轉化為可被紅外成像系統接收的熱斑的器件。3測試方法分類及原理測試方法分為兩類：b)分束法。將大口徑平行光管發(fā)出的平行光束同時對準被測多光路光電設備中的各系統，實現各系統的光軸平行性測試。應保證平行光管的通光口徑完全覆蓋各系統的通光口徑。全口徑覆蓋法原理如圖1所示。2GB/T38256—2019被被測多光路光電設備大大口徑平行光管紅外成像系統激光發(fā)射系統圖1全口徑覆蓋法原理圖3.3分束法測試原理將小口徑平行光管發(fā)出的一束平行光束經分束組件分成具有一定間距并相互平行的兩束(或兩束以上)光束，分別對準被測多光路光電設備中的各系統，實現各系統之間的光軸平行性測試。分束法原理如圖2所示。激光發(fā)射系統或激光發(fā)射系統或可見/紅外成像系統可見/紅外成像系統或激光發(fā)射系統被測多光路光巾設備小口徑平行光管分束組件圖2分束法原理圖4測試設備4.1設備選擇全口徑覆蓋法采用大口徑平行光管，分束法采用分束式平行光管。4.2設備要求4.2.1大口徑平行光管4.2.1.1大口徑平行光管的通光口徑應覆蓋被測多光路光電設備各系統的通光口徑，如圖3所示，其中實線代表大口徑平行光管通光口徑，虛線代表被測多光路光電設備中各系統的通光口徑。3GB/T38256—2019圖3大口徑平行光管覆蓋范圍示意圖4.2.1.2大口徑平行光管的出射光束平行性誤差應小于被測多光路光電設備光軸平行性要求的1/5。測試前應對大口徑平行光管的出射光束平行性進行校驗，校驗方法見附錄A。4.2.2.1分束式平行光管由小口徑平行光管和分束組件組成。小口徑平行光管發(fā)出的光束經分束組件后，形成具有一定間距的兩束(或兩束以上)平行光束。被測多光路光電設備各系統的通光口徑應完全覆蓋分束后的平行光束的口徑，如圖4所示，其中實線圓代表平行光束口徑，虛線代表被測多光路光電設備各系統的通光口徑。圖4分束式平行光管覆蓋范圍示意圖4.2.2.2兩束平行光束間的平行性誤差應小于被測多光路光電設備光軸平行性要求的1/5。測試前應對分束式平行光管中分束組件的平行性進行校驗，校驗方法見附錄B。5測試環(huán)境5.1室內測試環(huán)境溫度25℃±10℃,相對濕度不大于70%,振動引起的光束抖動小于像元角分辨率。5.2外場測試環(huán)境應在符合被測多光路光電設備檢驗和使用要求的環(huán)境條件下進行測試。4GB/T38256—20196測試程序6.1可見/紅外成像系統光軸平行性測試按第3章給出的方法，采用以下步驟進行測試：a)對所用的測試設備進行校驗；b)在平行光管焦面上放置目標板(如星點、十字絲等),用可見/紅外光源照明；c)調整被測多光路光電設備(或平行光管)的方位角和俯仰角，使目標成像在其中一個系統的視場中心；d)測量目標在其他成像系統視場中的成像位置，記錄目標像在水平和垂直方向偏離視場中心的像元數m和n,記錄格式可參見附錄C。6.2激光發(fā)射系統光軸與紅外成像系統光軸平行性測試按第3章給出的方法，采用以下步驟進行測試：a)對所用的測試設備進行校驗；b)在平行光管焦面上放置帶有星點孔的激光轉紅外靶板，用紅外光源照明；c)調整被測多光路光電設備(或平行光管)的方位角和俯仰角，使星點成像在紅外成像系統的視場中心；d)關閉照明光源，開啟激光發(fā)射系統，發(fā)射激光光束；e)激光光束直接(或經衰減后)進入平行光管，聚焦在平行光管焦面的激光轉紅外靶板上，形成熱斑；f)在被測多光路光電設備的紅外成像系統中測量熱斑像的位置，記錄熱斑像在水平和垂直方向偏離視場中心的像元數m和n,記錄格式可參見附錄C。6.3激光發(fā)射系統光軸與可見成像系統光軸平行性測試按第3章給出的方法，采用以下步驟進行測試：a)對所用的測試設備進行校驗。b)在平行光管焦面上放置目標板(如星點、十字絲等),用可見光源照明。c)調整被測多光路光電設備(或平行光管)的方位角和俯仰角，使目標成像在可見成像系統視場d)關閉照明光源，在平行光管焦面上放置熱敏紙。e)開啟激光發(fā)射系統，發(fā)射激光光束。激光光束直接(或經衰減后)進入平行光管，聚焦在平行光管焦面的熱敏紙上，形成黑斑。f)在被測多光路光電設備的可見成像系統中測量黑斑像的位置，記錄黑斑像在水平和垂直方向偏離視場中心的像元數m和n,記錄格式可參見附錄C。7測試數據處理按式(1)、式(2)分別計算水平方向和垂直方向的光軸平行性： (1) (2)5GB/T38256—2019m——目標成像位置偏離視場中心水平方向像元數；n—-—目標成像位置偏離視場中心垂直方向像元數；f———被測多光路光電設備成像系統焦距，單位為毫米(mm)。6GB/T38256—2019(規(guī)范性附錄)大口徑平行光管出射光束平行性五棱鏡校驗方法A.1校驗所需的儀器及要求大口徑平行光管出射光束平行性校驗所需的儀器包括自準直儀、五棱鏡及其移動機構。自準直儀測角精度應優(yōu)于被測多光路光電設備像元角分辨率，五棱鏡移動距離應大于平行光管口徑，使五棱鏡可對平行光管進行全口徑掃描。A.2校驗步驟采用五棱鏡掃描法校驗，至少在相互垂直的兩個方向上進行，校驗方法如圖A.1所示。具體步驟a)將五棱鏡及移動機構對準平行光管；b)自準直儀通過五棱鏡瞄準平行光管分劃板的像；c)移動五棱鏡，從平行光管全口徑的一端移到另一端，通過自準直儀觀察平行光管分劃板的像方位角的變化情況，若像的方位角有變化，說明平行光管出射光束不平行，沿平行光管光軸方向調整分劃板位置，重新移動五棱鏡觀察像的方位角變化情況，直至像的方位角不再改變時，校驗完成。無棱鏡及無棱鏡及移動機構大口徑平行光管白準直儀圖A.1大口徑平行光管出射光束平行性校驗方法示意圖GB/T38256—2019(規(guī)范性附錄)分束組件校驗方法B.1校驗所需的儀器及要求分束組件校驗所需的儀器包括自準直儀、大口徑平面反射鏡。大口徑平面反射鏡面形誤差引起的光束平行性誤差小于被測多光路光電設備光軸平行性要求的B.2校驗步驟采用自準直法，利用大口徑平面反射鏡和自準直儀，測試分束式平行光管中分束組件的平行性，如a)調整自準直儀與大口徑平面反射鏡自準成像；b)保持自準直儀位置不變，將分束組件放置于自準直儀與大口徑平面反射鏡之間，分束組件的半反半透鏡組端對準自準直儀；c)自準直儀的出射光束經分束組件后，由平面反射鏡反射按原路返回至自準直儀；d)讀取自準直儀上自準直目標成像位置方位角和俯仰角數值(即為分束組件誤差引起的兩出射光束平行性偏差),調整分束組件，直至兩數值符合被測多光路光電設備光軸平行性的測試精大口徑平面反射鏡大口徑平面反射鏡分束組件分束組件圖B.1分束組件校驗方法示意圖78GB/T38256—2019(資料性附錄)光軸平行