平行光管作為光學檢測領域中非常重要的儀器，廣泛應用于各類光學實驗與設備檢測和校準。平行光管從結構來講，包含光學部件、結構形式、光源配件、分劃板等。不同類型的平行光管在結構與性能上各有特點，同時其生產周期與價格也會有不小差異。
如何根據實際需求精準選型實現性能與價格的協調性，是眾多科研人員與工程師面臨的關鍵問題。下面，就為大家初步介紹平行光管的選型方案。
被測光學系統的應用波段是選擇平行光管的首要因素，也決定系統形式的設計，其中包括：光學設計、光學元件加工、膜系設計等。這也意味著從原理端進入到了價格的分水嶺。
光譜波段主要分為三大類：
因此在選擇平行光管的時候，根據被測光學系統的應用波段可以做如下參考。
對于平行光管選擇有五項基礎的技術指標，分別為：焦距?(f)、口徑?(D)、視場角?(2ω)、波前誤差?(WFE)、出射光平行度?(σ)。每一項技術指標都會影響平行光管的價格，此需要權衡重量、成本等因素，切不可一味追求長焦距、大視場、大口徑、高精度。
| 參數 | 選擇建議 |
|---|---|
| 焦距 (f) | 焦距是平行光管的重要參數，通常選用待檢測儀器的3~5倍，以降低測量誤差。當焦距增加5倍時，價格將增加1～2個數量級。 |
| 口徑 (D) | 選用的平行光管口徑必須大于待檢光學儀器的口徑，但也要注意口徑增大會顯著影響平行光管的重量和成本。當有效口徑由50mm增加一倍到100mm時，價格將增加3～5倍。 |
| 視場角 (2ω) | 視場角決定了平行光管能夠覆蓋的范圍。對于透射式平行光管，視場角通常較大；而反射式平行光管視場角較小。需要根據待測儀器的視場角以及檢測需求來選擇。 |
| 波前誤差?(WFE) | 根據待測儀器的波像差要求來選擇，確保平行光管的成像質量與測試需求相匹配。 |
| 出射光平行度?(σ) | 出射光的平行度受到目標板離焦量和光學系統殘差的影響，需要根據具體應用需求來選擇。 |
目前市場上較為流行的主要為以下兩款光學結構形式：牛頓反射式系統，卡塞格林式系統。當實驗室空間受限時可以將其作為考慮因素。
牛頓反射式系統：系統設計簡單，采用F10的系數進行設計。導致產品體積較大，但價格相對較低。
卡塞格林式系統：系統設計緊湊，適用于需要長焦距和光力強的場合。同時采用的光學元件加工難度較大，因此價格較高。
特點：F10系數設計，體積大但成本低
特點：緊湊長焦距，加工難度高
根據不同領域的測試需求，可以初步對平行光管的光路布局進行初步劃分。
同軸平行光管—工業檢測、教學實驗等成本敏感領域。
同軸平行光管結構簡單，成本較低，易于制造和維護。
同軸平行光管存在中心遮攔，會影響成像質量，但在一些對成像質量要求不特別高的場景中仍可滿足需求。
離軸平行光管——天文觀測、高端科研等領域。
離軸平行光管結構復雜，成本較高，但能實現更好的光學性能。
離軸平行光管無中心遮攔，成像質量更高，適用于對圖像質量要求苛刻的場景。
| 光源類型 | 波段范圍 | 典型應用 |
|---|---|---|
| 紫外光源 | 0.2μm-0.4μm | 光譜分析、紫外目標模擬、成像 |
| 鹵素光源 | 0.4μm-2.5μm | 可見光、近紅外目標模擬、成像 |
| 黑體輻射源 | 3μm-14μm | 中長波紅外目標模擬、成像 |
| 差分黑體 | 3μm-14μm | MRTD、NETD、紅外熱像儀指標測試 |
| 激光光源 | 0.905μm、1.064μm、1.535μm、1.550μm、2.7μm、10.6μm | 光軸校準、激光擴束、激光干涉 |
| 靶標類型 | 檢測功能 | 適用波段 |
|---|---|---|
| 鑒別率/分辨率靶標 | 用于物鏡、棱鏡及其組合系統的分辨能力檢測 | 可見光 |
| 十字分劃板/十字靶標 | 用于軸對準、瞄準以及聚焦功能 | 可見光 |
| 星點靶標 | 用于透鏡、棱鏡及其組合系統的成像質量檢查 | 可見光 |
| 玻羅靶標 | 用于測定物鏡焦距、也可直接測量截距 | 可見光 |
| 四桿靶標 | 用于計算最小可分辨溫差（MRTD）測試 | 紅外 |
| 圓孔靶標 | 用于測試最小可探測溫差（MDTD）參數 | 紅外 |
| 狹縫靶標 | 用于測試狹縫響應函數（SRF）參數 | 紅外 |
| 十字圓孔靶標 | 用于軸對準，瞄準以及聚焦功能 | 紅外 |
| 畸變靶標 | 用于測試評估被測試相機生成的圖像畸變 | 紅外 |
| 輪廓靶標 | 用于評估被測試相機對于真實目標的識別范圍 | 紅外 |
| 方形靶標 | 用于測試噪聲等效溫差（NETD），固定圖形噪聲（FPN），信號傳遞函數（SITF），非周期傳遞函數（ATF）等參數 | 紅外 |
| 刀口靶標 | 測試刀口的線擴展函數而用于測試調制傳遞函數（MTF） | 紅外 |
| 雙四桿靶標 | 標基于其垂直及水平方向的四桿圖形用于測試MRTD參數，且可以節省測試時間 | 紅外 |
| 多四桿靶標 | 是高效率測試MRTD參數的靶標，具有多個四桿圖形的單多四桿靶標可以代替一系列的單圖形的四桿靶標 | 紅外 |
| 多圓孔靶標 | 是高效率測試（MDTD）參數的靶標，具有多個圓孔圖形的單多圓孔靶標可以代替一系列的單圖形的圓孔靶標 | 紅外 |
| 灰度靶標 | 用于測試被測試相機的線性度以及動態范圍 | 紅外 |