[發明專利]半球形光學元件透射率及其均勻性的測量裝置和方法

有效

• 申請號: 201710558206.X
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107402195B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 邵建達;劉世杰;王圣浩;王微微;周游;徐天柱;倪開灶;魯棋;李靈巧;白云波
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59
• 代理公司: 31317 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張寧展<國際申請>=<國際公布>=<進入

一種測量半球形光學元件透射率及其均勻性的裝置和方法，包括超連續譜激光器、單色器、光學衰減器、分束器、參考光探測器、光闌、多維機械調整架、待測半球形光學元件、步進電機控制器、測試光探測器、數據采集器和計算機等部分。本發明解決了傳統方法難以準確測量半球形光學元件透射率及其均勻性的技術難題；并且測量點取樣均勻，能真實反映半球光學元件透射率的均勻性；此外測量系統自動化程度高，能實現一鍵測量。

技術領域

本發明涉及光學元件透射率的測量領域，特別是一種半球形光學元件全口徑內透射率及其均勻性的測量裝置和方法。

背景技術

光學元件的透射率是其非常重要的光學參數，目前常見測量光學元件透射率的方法是利用分光光度計來完成的[1-3]，對于平板光學元件，分光光度計可以輕松的完成其透射率的測量，但是對于半球形光學元件(外表面為半球，內部掏空，也為半球形)，分光光度計在測量其透射率的時候主要存在如下問題：

(1)由于入射光在穿過半球形光學元件的時候會發生光線的偏折，分光光度計的探測器無法完全收集到透射光，因而會造成透射率的測量錯誤。

(2)半球形光學元件全口徑內的透射率均勻性是其重要的一個技術指標，但是分光光度計往往只能測量光學元件一個位置處的透射率，因而無法對半球形光學元件透射率的均勻性進行表征。

參考文獻：

[1]倪一,黃梅珍,袁波,趙海鷹,竇曉鳴.紫外可見分光光度計的發展與現狀[J].現代科學儀器,2004,(03):3-7+11.

[2]http://www.perkinelmer.com.cn/Catalog/Category/ID/UVVis％20Spectrophotometers.

[3]http://www.agilent.com/zh-cn/products/uv-vis-uv-vis-nir.

發明內容

為了解決分光光度計測量半球形光學元件透射率及其均勻性時存在的問題，本發明專利提出了一種準確、便捷、快速測量半球形光學元件透射率及其均勻性的裝置和方法。

本發明的技術解決方案如下：

一種半球形光學元件透射率及均勻性的測量裝置，包括超連續譜激光器、單色器、光學衰減器、分束器、參考光探測器、光闌、多維機械調整架、步進電機控制器、測試光探測器、數據采集器和計算機；

沿所述的超連續譜激光器的光束出射方向依次放置所述的單色器、光學衰減器和分束器，該分束器將入射光束分為反射光束和透射光束，該反射光束作為參考光束，在該參考光束傳播方向是所述的參考光探測器，所述的透射光束作為測試光束，在該測試光束傳播方向依次是光闌和待測半球形光學元件，該待測半球形光學元件固定在所述的多維機械調整架上，所述的步進電機控制器分別與所述的多維機械調整架和計算機相連，所述的測試光束經待測半球形光學元件后被所述的測試光探測器接收，該測試光探測器的輸出端與所述的數據采集器的第一輸入端相連，所述的參考光探測器的輸出端與所述數據采集器的第二輸入端相連，所述的數據采集器的輸出端與所述的計算機的輸入端相連。

所述的多維機械調整架包括光學精密位移臺、光學精密旋轉臺、光學精密位移臺、光學精密位移臺、光學精密升降臺、光學精密旋轉臺和三爪夾持架；

所述的光學精密旋轉臺固定在所述的光學精密位移臺上，所述的光學精密位移臺固定在所述的光學精密旋轉臺上，所述的光學精密位移臺固定在所述的光學精密旋轉臺上，所述的光學精密升降臺固定在所述的光學精密位移臺上，所述的光學精密旋轉臺固定在所述的光學精密升降臺上，所述的三爪夾持架固定在所述的光學精密旋轉臺上。

利用半球形光學元件透射率及均勻性的測量裝置對半球形光學元件進行透射率及其均勻性的測量方法，包括以下步驟：