[發明專利]一種光柵衍射效率測試系統及方法

在審

• 申請號: 201711430637.4
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108332945A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 武春風;李強;姜永亮;趙朋飛;呂亮;劉厚康;丁舒林;宋祥;唐仕旺;戴玉芬
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 武漢智匯為專利代理事務所(普通合伙) 42235
• 代理人: 樊黎

1.一種光柵衍射效率測試系統，其特征在于包括順次沿光路在光軸上放置的波長可調諧激光器、偏振控制元件、分光設備和可旋轉的衍射元件，還包括兩臺光能量探測器，其中一臺與所述分光設備配合使得從分光設備分出的參考光束直接進入第一光能量探測器，另一臺與所述衍射元件配合使得從分光設備分出的測試光束入射到衍射元件經衍射后進入第二光能量探測器。

2.根據權利要求2所述的測試系統，其特征在于所述的波長可調諧激光器，工作體質為半導體、光纖、固體中的一類。

3.根據權利要求3所述的測試系統，其特征在于所述的波長可調諧激光器所輸出的激光工作波長可以是但不限于1000nm-1100μm，具體根據光柵測試要求確定，為偏振光束；激光波長精度小于1nm，3dB線寬小于1nm。

4.根據權利要求1所述的測試系統，其特征在于所述的偏振控制元件為半波片。

5.根據權利要求1所述的測試系統，其特征在于所述的分光設備是一定分束比的鏡片，或者楔鏡、取樣光柵中的一種。

6.根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于所述的衍射元件是平面閃耀光柵、體光柵中的一種。

7.根據權利要求1～6中任何一項所述的測試系統的測試方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、順次沿光路在光軸上放置波長可調諧激光器、偏振控制元件、分光設備和可旋轉的衍射元件，還放置兩臺光能量探測器，其中一臺與所述分光設備配合使得從分光設備分出的參考光束直接進入第一光能量探測器，另一臺與所述衍射元件配合使得從分光設備分出的測試光束入射到衍射元件經衍射后進入第二光能量探測器；

步驟二、開啟波長可調諧激光器，生成波長連續可調的窄線寬、偏振激光光束，經過偏振控制元件后，通過旋轉偏振控制元件控制激光的偏振態，然后由分光設備分成固定能量比的兩束激光，反射光和透射光，反射光作為參考光束直接進入光能量探測器測試出反射能量；

步驟三、步驟二中的透射光作為測試光束入射在可旋轉的衍射元件上，通過旋轉衍射元件實現在任意入射角度條件下對衍射元件的入射，經衍射后進入光能量探測器，測試衍射光的能量P₂,從而計算出光柵的衍射效率。

8.根據權利要求7所述的測試系統的測試方法，其特征在于所述步驟三中計算光柵的衍射效率方法如下：

波長可調諧激光器輸出的激光，入射到偏振控制元件上，通過分光設備，取樣率為χ，參考光束直接進入第一光能量探測器，測試入射光能量P₁；測試光束入射到平面閃耀光柵上，經衍射后進入第二光能量探測器，第二光能量探測器測試衍射光的能量P₂；

通過調節波長可調諧激光器的輸出波長，即可獲得平面閃耀光柵對不同波長激光的衍射效率，可表示為：

即光柵衍射效率光譜特性。