[發明專利]一種光學測試系統和測試方法

有效

• 申請號: 201710969786.1
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107884368B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 曹勇
• 申請（專利權）人: 湖南文理學院
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59;G01N21/55
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

1.一種光學測試系統，其特征是，包括底座(1)和依次固定在底座(1)上的通過同一束光線的光輸入單元(2)、積分球(4)和反射率檢測室(5)，所述光輸入單元(2)包括光輸入口(21)、依次位于光輸入口(21)后的輸入光調制器(22)、分光鏡(23)和光輸出口(25)，還包括用于探測分光鏡(23)分出的光的輸入光探測器(24)，所述積分球(4)設有輸入孔(41)、輸出孔Ⅰ(42)和輸出孔Ⅱ(43)，所述輸出孔Ⅱ(43)對應安裝有輸出光探測器(44)，所述反射率檢測室(5)包括固定架(9)和覆蓋在固定架(9)周邊的遮光罩(10)，所述固定架(9)設置有用于固定樣品支撐架(7)的固定槽(91)和用于光線穿過的光學窗(92)，所述樣品支撐架(7)內設置待測品(6)，所述遮光罩(10)不遮擋光學窗(92)；樣品支撐架(7)包括安置待測品(6)的安置桿，所述安置桿的底部固定有支撐并保持待測品(6)處于豎直位置的平板，平板的上端面為傾斜的平面，安置桿上固定有抵靠桿，抵靠桿和安置桿之間為待測品(6)，抵靠桿或安置桿的側端還設置有放置在固定槽(91)內的支撐桿；

所述光輸入單元(2)和積分球(4)之間還設置有透過率檢測室(3)，所述透過率檢測室(3)包括固定架(9)和覆蓋在固定架(9)上的遮光罩(10)。

2.如權利要求1所述的光學測試系統，所述遮光罩(10)包括覆蓋在固定架(9)的左、右和上方的三塊平板，三塊平板的端部覆蓋有遮光板(51)。

3.如權利要求2所述的光學測試系統，其特征是，所述光學窗(92)的面積與遮光板(51)相同，或者小于遮光板(51 )的面積。

4.如權利要求1-3任一項所述的光學測試系統，其特征是，所述固定架(9)和光學窗(92)采用同一種材料制成，所述材料為玻璃、石英或晶體硅。

5.如權利要求1-3任一項所述的光學測試系統，其特征是，所述固定架(9)和光學窗(92)采用不同材料制成，光學窗(92)的材料為石英，固定架(9)的材料為聚四氟乙烯。

6.如權利要求1-3任一項所述的光學測試系統，其特征是，所述遮光罩(10)邊緣設置有遮光墊。

7.如權利要求1-3任一項所述的光學測試系統，其特征是，所述底座(1)下部固定有支撐腳(8)，所述支撐腳(8)高度可調節，且支撐腳(8)的數量至少有4個。

8.一種應用如權利要求1-7任意一項所述的光學測試系統的測試方法，其特征是，所述測試方法為測試待測樣品的反射率，包括兩個步驟，先進行背景測試，再進行樣品測試：

a.背景測試：將標準白板固定到樣品支撐架(7)上，將樣品支撐架(7)放入到固定架(9)中，將遮光罩(10)罩在固定架(9)外，組成反射率檢測室(5)，輸入光后，測量得到輸出光探測器(44)接收到的光強I_out(λ)和經過分光鏡(23)的輸入光探測器(24)的反射光強R_splt(λ)，計算得到參數c(λ)*s(λ)＝I_out(λ)/R_splt(λ)；

b.樣品測試：撤下標準白板，將待測樣品固定到樣品支撐架(7)上，將樣品支撐架(7)放入到固定架(9)中，將遮光罩(10)罩在固定架(9)外，組成反射率檢測室(5)；輸入光后，測量得到輸出光探測器(44)接收到的光強Ismp_out(λ)和經過分光鏡(23)的輸入光探測器(24)的反射光強Rsmp_splt(λ)，計算得到待測樣品的反射率r_smp(λ)＝Ismp_out(λ)/(c(λ)*s(λ)*Rsmp_splt(λ))。

9.一種應用如權利要求1所述的光學測試系統的測試方法，其特征是，還包括測試待測樣品的透過率，包括兩個步驟，先進行背景測試，再進行樣品測試：

a.背景測試：將標準白板固定到樣品支撐架(7)上，將樣品支撐架(7)放入到固定架(9)中，將遮光罩(10)罩在固定架(9)外，并安裝遮光板(51)，組成反射率檢測室(5)；將樣品支撐架(7)放入到固定架(9)中，將遮光罩(10)罩在固定架(9)外，組成透過率檢測室(3)；輸入光后，測量得到輸出光探測器(44)接收到的光強I_out(λ)和經過分光鏡(23)的輸入光探測器(24)的反射光強R_splt(λ)，計算得到參數c(λ)*s(λ)＝I_out(λ)/R_splt(λ)；

b.樣品測試：撤下標準白板，將待測樣品固定到透過率檢測室(3)的樣品支撐架(7)上，將所述樣品支撐架(7)放入到固定架(9)中，將遮光罩(10)罩在固定架(9)外，組成透過率檢測室(3)；輸入光后，測量得到輸出光探測器(44)接收到的光強Ismp_out(λ)和經過分光鏡(23)的輸入光探測器(24)的反射光強Rsmp_splt(λ)，計算得到待測樣品的透過率