光學(xué)系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計——對短波單色光像面漂移的補償

當(dāng)進(jìn)行基于窄帶濾光片的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計計算時，每1個特定波長的單色光都必須計算。設(shè)計計算表明，特定波長單色光通過光學(xué)系統(tǒng)后，高斯像面會發(fā)生漂移。因為從630 nm(紅光)到405 nm(紫光)和340 nm(紫外光)由于凡變短，其共軛距也逐漸變短，為了兼容整個寬光譜區(qū)域像面，只好選擇一個中間波長的像面使探測器光敏面與其重合，這是目前售品機采用的基本格局。深入研究表明，因為紫光與紫外光的信號很微弱，通常靠電子電路放大，很顯然“噪聲”也放大，這是不得己而為之的辦法。要提高紫光和紫外信號強度，傳統(tǒng)方法是采用高透過率的材料，筆者實踐表明單靠傳統(tǒng)方法還不行，通過探索我們創(chuàng)新地“雙管齊下”，在材料上下功夫的同時，還增加了像面漂移補償措施，取得良好的效果。

對于生化分析儀單色光傳輸信號強弱的評價我們借助于光學(xué)傳遞函數(shù)，因為光學(xué)傳遞函數(shù)的大小與光能傳遞的強弱是息息相關(guān)的。圖2為630 nm、545 nm、510 nm、492 nm、405 nm和340 nm等6種單色光在以578 nm單色光高斯像面為基準(zhǔn)前提下的MTF，值。很顯然，其他色光均可達(dá)到設(shè)計要求，而405 nm和340 nm在小于等于10lp/mm時MTF值為0，標(biāo)志著這兩種單色光在光學(xué)系統(tǒng)傳輸后信號很弱。為此我們創(chuàng)新地在濾光片上膠合一個平凸透鏡，則顯著地改善了MTF340…圖3為增加了像面補償措施后的光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)表及其MTF值。通過檢測探測器光電流時發(fā)現(xiàn)增加像面補償措施后，單色光信號大為增強，證實此舉的有效性。

MTF值。通過檢測探測器光電流時發(fā)現(xiàn)增加像面補償措施后，單色光信號大為增強，證實此舉的有效性。