[發明專利]一種凹面光柵衍射效率測試儀的光路結構

無效

• 申請號: 201010277331.1
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN101995327A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 巴音賀希格;寇婕婷;吳娜;唐玉國;齊向東;于宏柱;朱文煜
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 劉樹清

技術領域

本發明屬于光譜技術領域中涉及的一種凹面光柵衍射效率測試儀的光路結構。

背景技術

光柵是重要的分光元件，而衍射效率是光柵非常重要的技術性能指標，它直接影響光譜儀器的能量傳輸特性。光柵衍射效率在測量中通常指相對衍射效率，即在給定波長和衍射級次情況下，探測器接收到的光柵的衍射光通量與一塊具有與光柵相同孔徑的標準反射鏡的反射光通量之比。同一塊光柵對于某一波長λ的不同衍射級次的衍射效率是不同的。光柵客戶往往對所需求的光柵提出要求，要求光柵的衍射效率在某一波長λ的第m級次必須達到規定的技術指標要求，所以光柵的研制和生產單位，對它所研制、生產出的光柵要進行光柵衍射效率的測量。

世界上研制或生產光柵的國家，對光柵衍射效率的測量都建立了相應的測試方法，研制出測試儀器，在測試儀器中普遍采用兩臺單色儀的結構形式，與本發明最為接近的已有技術，是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研制開發的全自動平面光柵衍射效率測試儀的光路結構，如圖1所示。包括光源外光路、前置單色儀、測量單色儀和控制器。光源外光路包括鎢燈1、氘燈2、聚光鏡3。前置單色儀包括入射狹縫4、凹面準直鏡5、分光光柵6、反射聚光鏡7、殼體8。測量單色儀包括入射狹縫9、凹面準直鏡10、被測平面光柵11或參考平面反射鏡12、光柵轉臺13、反射聚光鏡14、殼體15、出射狹縫16；光電倍增管17、控制器18。

從圖1所示的結構可知，光源外光路和前置單色儀為測量提供單色光，控制器18控制分光光柵6和被測平面光柵11的連續轉動角速度，使兩單色儀輸出同一波長單色光。光電倍增管17分別接收來自被測平面光柵11的衍射光和參考平面反射鏡12的反射光，并計算它們的比值。當測量下一波長時，控制分光光柵6和被測平面光柵11的轉動角度，實現不同波長衍射效率的測量。

該種結構裝置存在的問題：該光路結構只適于平面光柵衍射效率的測量，當測量凹面光柵衍射效率時，不能按照凹面光柵參數及使用要求進行設置，無法實現凹面光柵衍射效率的測量。

發明內容

為了克服上述已有技術存在的缺陷，本發明的目的在于能實現對凹面光柵衍射效率的測試，特設計一種凹面光柵衍射效率測試儀的光路結構。

本發明要解決的技術問題是：提供一種凹面光柵衍射效率測試儀的光路結構。

解決技術問題的技術方案如圖2所示，包括光源外光路、前置單色儀、測量單色儀和控制器；其中，光源外光路包括鎢燈19、氘燈20、聚光鏡21；前置單色儀包括入射狹縫22、凹面準直鏡23、分光光柵24、反射聚光鏡25、殼體26、光纖入孔27；測量單色儀包括光纖28、光纖出孔29、入射光臂30、光柵轉臺31、被測凹面光柵32或標準凹面反射鏡33、出射光臂34、光電倍增管35、殼體36；控制器37。

在前置單色儀殼體26外的光源外光路中，聚光鏡21的正下方兩側分別安置有光源鎢燈19和氘燈20，該兩個光源先后發出的光線經過聚光鏡21反射后，在殼體26的入射狹縫22處聚焦并入射到前置單色儀中；在聚光鏡21和入射狹縫22形成的光路光軸上，在前置單色儀殼體26內安置有凹面準直鏡23，在凹面準直鏡23反射平行光束的傳播方向上放置分光光柵24，在分光光柵24反射光束傳播方向上置有反射聚光鏡25，在反射聚光鏡25的反射光束打在殼體26上的點處，設有光纖入孔27，該光纖入孔27在反射聚光鏡25的焦面上；在測量單色儀殼體36內的右部中間位置，裝有光柵轉臺31，入射光臂30的一端固定在光柵轉臺31的底座上，光纖出孔29置于入射光臂30上，并且能沿著入射光臂30來回移動，根據被測凹面光柵32的使用參數，光纖出孔29在入射光臂30上的確定位置處固定，光纖28的一端連接光纖入孔27，光纖28穿過測量單色儀殼體36的另一端與光纖出孔29相連，光纖出孔29出射光束沿入射光臂30傳播射向光柵轉臺31，在光柵轉臺31上放置標準凹面反射鏡33，出射光臂34能繞著標準凹面反射鏡33的中心旋轉，沿著標準凹面反射鏡33的反射光束出射方向，將出射光臂34固定，光電倍增管35放置在出射光臂34上，并且能沿著出射光臂34來回移動，根據被測凹面光柵32的使用參數，將光電倍增管35在出射光臂34上的確定位置處固定，在光柵轉臺31上放置標準凹面反射鏡33的位置上，在需要置換被測凹面光柵32時，被測凹面光柵32就放置在光柵轉臺31上放置標準凹面反射鏡33的位置上。