[發(fā)明專利]一種反射率綜合測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010608932.6
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102169050A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 李斌成;曲哲超;韓艷玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 盧紀

1.一種反射率綜合測量方法，其特征在于實現(xiàn)步驟如下：

(1)將光強周期性調(diào)制的連續(xù)激光束分束成參考光束和探測光束，參考光束經(jīng)可變衰減器調(diào)節(jié)光強后由聚焦透鏡聚焦到第一個光電探測器探測得到參考信號，探測光束注入初始光學諧振腔，所述初始光學諧振腔由兩塊相同的平凹高反射鏡和一塊平面高反射鏡構成“V”型腔，平面高反射鏡為入射腔鏡且傾斜于光軸放置，入射激光束從該平面高反射鏡透射后垂直入射到垂直于光軸放置的第一塊平凹高反射鏡，激光束被第一塊平凹高反射鏡反射后按原路返回至平面高反射鏡，然后又被平面高反射鏡再次反射，反射光垂直入射到第二塊平凹高反射鏡，第二塊平凹高反射鏡即這(刪)平凹高反射輸出腔鏡，該平凹高反射輸出腔鏡輸出的光腔衰蕩信號由第二個光電探測器記錄；當初始光學諧振腔輸出的光腔衰蕩信號幅值高于設定閾值時，在調(diào)制信號的下降沿按單指數(shù)衰減函數(shù)擬合光腔衰蕩信號得到初始光學諧振腔衰蕩時間τ₀；移走第二塊平凹高反射鏡，同時記錄第二個和第一個光電探測器在相同時刻所測光強信號比值P₁＝I₁/I₀，I₀為第一個光電探測器探測到的參考光束光強信號，I₁為第二個光電探測器探測到的探測光束光強信號；

(2)在初始光學諧振腔內(nèi)根據(jù)使用角度加入待測光學元件，并相應地移動第二塊平凹高反射鏡即平凹高反射輸出腔鏡和第二個光電探測器位置構成測試光學諧振腔，所述測試光學諧振腔的結構為在初始光學諧振腔的第二塊平凹高反射鏡和平面高反射鏡之間插入待測光學元件構成“Z”型腔，入射激光束透過平面高反射鏡后，先后經(jīng)過第一塊平凹高反射鏡和平面高反射鏡反射后，入射到待測光學元件，入射角為待測光學元件使用角度，從待測光學元件反射的激光束垂直入射到第二塊平凹高反射鏡，第二塊平凹高反射鏡即為平凹高反射輸出腔鏡；待測光學元件放置于二維位移平臺上，當測試光學諧振腔輸出的光腔衰蕩信號幅值高于設定閾值時，在調(diào)制信號的下降沿按單指數(shù)衰減函數(shù)擬合光腔衰蕩信號得到測試光學諧振腔衰蕩時間τ₁，經(jīng)計算得到待測光學元件反射率R＝exp(_L0/cτ₀-L₁/cτ₁)，其中L₀為初始光學諧振腔腔長，L1為測試光學諧振腔腔長，c為光速；

(3)若步驟(2)所述測試光學諧振腔輸出的光腔衰蕩信號的衰蕩時間或者衰蕩時間小到無法確定時，則移走第二塊平凹高反射鏡即平凹高反射輸出腔鏡，同時記錄第二個光電探測器和第一個光電探測器在相同時刻所測光強信號比值P₂＝I₂/I₀，I₂為第二個光電探測器探測到的探測光束光強信號，計算可得待測光學元件的反射率R＝P₂/P₁。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種反射率綜合測量裝置，其特征在于：所述裝置也可以實現(xiàn)光學元件透過率測量，即在權利要求1步驟(3)測得P₂之后，移動第二個光電探測器位置，利用第二個光電探測器探測透過待測光學元件的探測光束光強信號，同時記錄第二個和第一個光電探測器在相同時刻所測光強信號比值P₃＝I₃/I₀，I₃為第二個光電探測器探測到的探測光束光強信號，計算可得待測光學元件的透過率T＝P₃/P₁。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種反射率綜合測量方法，其特征在于：所述組成初始光學諧振腔和測試光學諧振腔的兩塊平凹高反射鏡和平面高反射鏡反射率均大于99％。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種反射率綜合測量方法，其特征在于：所述初始光學諧振腔和測試光學諧振腔均為穩(wěn)定腔或共焦腔，初始光學諧振腔腔長L₀和測試光學諧振腔腔長L₁滿足0＜L₀＜2r，0＜L₁＜2r，其中r為平凹高反射鏡凹面的曲率半徑。