[發明專利]檢測凹面光柵分辨率和衍射效率的裝置及方法

有效

• 申請號: 201410318029.4
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104101485B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 蘇仰慶;黃元申;楊海馬;王光斌;黃運柏
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種檢測凹面光柵分辨率和衍射效率的裝置，包括：?

單色光發射單元，用于發射單色光，包含順序連接的光源以及單色儀；?

成像單元，設置在所述單色光的光路上，包含透鏡、狹縫、凹面光柵、標準反射鏡、凹面光柵夾具、光柵轉臺以及承載所述光柵轉臺的第一轉臺，所述凹面光柵夾具位于所述光柵轉臺上，所述光柵轉臺設置在所述第一轉臺的底座上，所述透鏡、所述狹縫和所述凹面光柵或所述標準反射鏡中心線位于同一水平線上，且相互之間保持一定距離，所述標準反射鏡和所述凹面光柵在所述光路中的位置相同，入射角度相同，當檢測分辨率時，采用所述凹面光柵，當檢測衍射效率中的標準鏡入射光通量時采用所述標準反射鏡；?

探測單元，包含用于接收所述單色光經所述成像單元后所形成的衍射光譜或者反射光譜的探測器，夾持所述探測器的探測器夾具，承載所述探測器夾具的第二轉臺以及覆蓋所述成像單元和所述探測單元的暗箱，所述探測器包含用于分辨率檢測的CCD照相機以及用于衍射效率檢測的光功率計；?

處理單元，用于獲取所述探測單元的數據并且進行記錄、分析以及處理；?

控制單元，用于控制所述單色光發射單元、所述成像單元、所述探測單元以及所述處理單元；?

所述第一轉臺和所述第二轉臺相互獨立，分別用電機控制，用于根據不同的物方距離和像方距離調節所述凹面光柵和所述探測器的?位置；?

所述凹面光柵夾具和所述光柵轉臺獨立分開。

2.根據權利要求1所述的檢測凹面光柵分辨率和衍射效率的裝置，其特征在于：?

其中，所述光源和所述單色儀均采用光纖輸出。?

3.根據權利要求1所述的檢測凹面光柵分辨率和衍射效率的裝置，其特征在于：?

其中，所述單色光光譜范圍為350nm-700nm，測量波長精度為1nm。?

4.一種檢測凹面光柵分辨率和衍射效率的方法，其特征在于，包含下列步驟：?

步驟1,將單色光發射單元、成像單元、探測單元、處理單元以及控制單元按照順序連接好，光柵轉臺和探測器轉臺的初始位置調回零位；?

步驟2,打開光源、初始化單色儀，調整凹面光柵位置使其零級光譜和狹縫中心重合；?

步驟3,轉動凹面光柵初調光束，使其按設計的入射角入射，調整探測器感光面位置和凹面光柵的中心在同一水平面；?

步驟4,調整凹面光柵的位置和角度使其正一級光譜成像在探測?器感光面上；?

步驟5,選擇labview光柵分辨率檢測軟件，觀察計算機上的曲線，同時調節狹縫的寬度和位置，使系統工作于最佳狀態；?

步驟6,將成像單元和探測單元用暗箱遮住，完成凹面光柵檢測系統的裝調，根據所檢測到的凹面光柵的衍射光譜圖像的曲線，取50％峰值處對應的半峰寬作為Δλ，根據入射波長λ，以及公式λ/Δλ來評估整塊光柵的分辨率，完成凹面光柵分辨率的檢測；?

步驟7,將探測器中的所述CCD照相機更換為光功率計，并選擇衍射效率檢測軟件，采集記錄凹面光柵的衍射光譜強值；?

步驟8,更換和凹面光柵大小一致、曲率半徑相同的標準反射鏡，保持位置不變，采集記錄標準反射鏡的350nm-700nm反射光譜強度值，計算衍射光譜強度值和反射光譜強度值的比值，得到凹面光柵的相對衍射效率的數據，數據對比處理后繪制出凹面光柵的相對衍射效率曲線，完成凹面光柵衍射效率的檢測。?