[發明專利]一種用于檢測衍射光柵指標的裝置及方法

在審

• 申請號: 201711368927.0
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN109932161A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 趙惠忠
• 申請（專利權）人: 聚譜（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種用于檢測衍射光柵指標的裝置及方法，裝置包括用于測試光柵所需一定波長范圍的光源發射單元，以及設置在光路上的入射狹縫、準直鏡、衍射光柵、衍射光柵夾具、衍射光柵轉臺、成像物鏡、轉折物鏡、轉折物鏡轉臺以及出射狹縫組成的單色及成像單元以及探測單元、數據處理單元和控制單元；通過對衍射光柵模型確認與標定，以及測試相關波長對應的數據能夠得到衍射光柵指標數據。本發明的裝置簡單，操作簡便，可實現各種不同刻線的衍射光柵指標的測試，對于衍射光柵指標測試或者光柵制作過程中工藝的有效控制提供了一種檢測手段。

技術領域

本發明屬于光學技術領域，具體涉及一種用于檢測衍射光柵的裝置和測試方法。

背景技術

衍射光柵作為光學儀器的一種核心器件，有著較廣泛的應用范圍。它不僅應用于光譜分析，在天文學、計量學、光通訊、信息處理等領域也有著廣泛的應用前景。

采用光柵的光譜分析儀要求具有較高的分辨本領以及較高的信噪比，這樣對光柵的性能指標也提出較高的要求。它不僅要求光柵基底材料和光學面型要好，對光柵刻槽精度、槽深以及真空鍍膜等都提出較高要求。對于成品光柵能否達到理想的質量指標，以及找出性能指標達不到要求的影響因素等需要經過一系列的測量來綜合判斷。

現有一些檢測光路可以測試光柵雜散光、分辨率和衍射效率等綜合指標，但對于導致光柵雜散光和衍射效率等指標不理想的因素未能得知，不便于在光柵制作過程中對技術指標進行有效控制。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于檢測衍射光柵性能指標的裝置及方法，其結構簡單，檢測準確，方便使用。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種用于檢測衍射光柵的裝置及方法，包括：

光源發射單元，用于發射測試光柵所需一定波長范圍的復合光，包括光源以及光源聚光鏡組件；單色及成像單元，設置在所述光源發射出復合光的光路上，包含入射狹縫、準直鏡、衍射光柵、衍射光柵夾具、衍射光柵轉臺、成像物鏡、轉折物鏡、轉折物鏡轉臺以及出射狹縫，衍射光柵夾具位于衍射光柵轉臺上，入射狹縫、準直鏡、衍射光柵、成像物鏡、轉折物鏡和出射狹縫中心線位于同一水平線上，且相互之間保持確定的距離與角度，當采用單個波長測試時，將通過轉折物鏡轉臺對轉折物鏡進行切換；探測單元，包含用于接收所述成像物鏡反射來的衍射光譜或者接收通過所述出射狹縫出射后的單色光的探測器，探測器包含用于光譜陣列檢測的CCD相機以及用于單波長測試的光電接收器；數據處理單元，用于獲取所述探測單元的數據并進行歸類、分析以及數據處理；控制單元，用于控制光源發射單元、單色及成像單元、探測單元以及數據處理單元。

在本發明提供的用于檢測衍射光柵指標的裝置中，還可以具有這樣的特征：光源包括但不限于氘燈、鎢燈、氙燈、元素燈、LED以及可調諧激光器等具有一定波長范圍的光源。

在本發明提供的用于檢測衍射光柵指標的裝置中，還可以具有這樣的特征：衍射光柵與衍射光柵夾具相互獨立，可進行衍射光柵的互換。

在本發明提供的用于檢測衍射光柵指標的裝置中，還可以具有這樣的特征：轉折物鏡包括但不限于球面反射鏡、平面鏡、部分反射鏡、半透半反鏡、非球面鏡。

一種用于檢測衍射光柵指標的方法，其特征在于該方法包含如下步驟：

步驟一、檢測裝置初始化：

1）將光源發射單元、單色及成像單元、探測單元、數據處理單元以及控制單元按照功能順序連接好，將待測衍射光柵放置入衍射光柵夾具處，衍射光柵轉臺以及轉折物鏡轉臺的初始位置調回零位；

2）啟動光源，單色及成像單元初始化，調整待測衍射光柵位置使其零級光譜通過出射狹縫，并與出射狹縫中心重合；