[發明專利]一種光學元件反射率測量儀

在審

• 申請號: 201610019827.6
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105527252A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 賈寶申;呂海兵;苗心向;牛龍飛;周國瑞;劉昊;李可欣
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

技術領域

本發明屬于儀器科學領域，具體涉及一種光學元件反射率測量儀。

背景技術

在國家許多重要的應用工程和科研試驗中，如高功率大型激光器試驗，都需要大 口徑的光學元件，而光學元件的質量是保障整個試驗成功的重要因素，所以需要對大口徑 光學元件的重要性能反射率進行高精度的測量。隨著激光技術的迅速發展，對激光膜層的 性能提出了越來越高的要求，其中激光膜層的反射率是膜層最重要的參數之一。由于對某 些膜層反射率所提出的精度要求較高，例如：低反射率R<0.5%，高反射率R>99.7%。

現有測量光學元件的反射率一般利用的分光光度計測量透光率，然后再換算成反 射率的方法，無法達到更高的精度要求，需要尋求新的測量儀器和新的測量方法。目前某些 分光光度計上帶有測量反射率的附件裝置，但是這種儀器也有其缺點，就是采用光電倍增 管作為探測器，只能在黑暗的環境中使用，且測量光學元件尺寸受到限制，不能滿足在線測 量光學元件反射率的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種光學元件反射率測量儀。

本發明的光學元件反射率測量儀，包括激光器，斬光器，樣品裝卡臺，光學標準片， 光電二極管，前置放大器，鎖相放大器和計算機；

所述的激光器輸出的激光經斬光器調制后變成脈沖光，脈沖光直接照射光學標準片或 者待測光學元件，從光學標準片或者待測光學元件反射的反射光被光電二極管接收并轉換 為電信號，電信號分別經過前置放大器和鎖相放大器放大后輸出與反射光強成正比的直流 電壓，直流電壓被計算機接收和顯示。

所述的激光器的輸出激光為連續光，功率小于20mW；

所述的斬光器調制激光器輸出的連續光而產生的脈沖光的頻率大于1000Hz。

所述的光學標準片的反射率小于等于4%。

本發明的工作過程為：

a.將反射率為固定值R_s的光學標準片裝卡在樣品裝卡臺上；

b.斬光器、前置放大器、鎖相放大器和計算機上電；

c.開啟激光器，調整功率，使其輸出功率小于20mW，輸出連續激光；

d.利用計算機讀取此時鎖相放大器輸出的直流電壓值V1，將V1作為參考電壓；

e.關閉激光器或者遮擋激光，取下光學標準片，將待測光學元件裝卡在樣品裝卡臺上；

f.開啟激光器或者移開遮光板，利用計算機讀取此時的鎖相放大器輸出的直流電壓值 V2；

g.步驟f測得的電壓值V2與步驟d測得的電壓值V1比對，根據公式R=R_s×V2/V1得到待 測光學元件的反射率R；

h.關閉激光器、斬光器、前置放大器、鎖相放大器和計算機。

本發明采用常規的光電二極管作為光敏元件采集光信號，可在常規條件下使用， 采用鎖相放大器對信號進行放大，能夠在強的噪聲和干擾背景中檢測到有用的信號。本發 明結構簡單，易于實現，適合在線測量光學元件對固定波長激光的反射率。

附圖說明

圖1為本發明的光學元件反射率測量儀的結構示意圖；

圖中，1.激光器2.斬光器3.樣品裝卡臺4.光學標準片5.光電二極管6.前置 放大器7.鎖相放大器8.計算機。

具體實施方式

下面結合附圖具體說明本發明。

實施例1

參見圖1，本發明的光學元件反射率測量儀包括激光器1，斬光器2，樣品裝卡臺3，光學 標準片4，光電二極管5，前置放大器6，鎖相放大器7和計算機8；

所述的激光器1輸出的激光經斬光器2調制后變成脈沖光，脈沖光直接照射在放置于樣 品裝卡臺3上的光學標準片4或者待測光學元件，從光學標準片4或者待測光學元件反射的 反射光被光電二極管5接收并轉換為電信號，電信號分別經過前置放大器6和鎖相放大器7 放大后輸出與反射光強成正比的直流電壓，直流電壓被計算機8接收和顯示。

所述的激光器1的輸出激光為連續光，功率小于20mW；

所述的斬光器2調制激光器1輸出的連續光而產生的脈沖光的頻率大于1000Hz。

所述的光學標準片4的反射率等于4%。