[發(fā)明專利]大口徑光柵衍射效率光譜及其均勻性的測量裝置和方法

在審

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• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109186945A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 夏志林;朱宇;邵建達;劉世杰;王圣浩
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;孫方旭

1.一種大口徑光柵衍射效率光譜及其均勻性的測量裝置，其特征在于，包括激光光源、光闌、偏振片、分束器、參考光探測器、聚焦透鏡、積分球和測試光探測器，沿激光傳播方向依次設置光闌、偏振片和分束器，分束器將入射光束分為參考光束和測試光束，參考光束照射在參考光探測器上，測試光束照射在待測光柵上，經過該衍射光柵衍射后，入射到聚焦透鏡，經聚焦透鏡聚焦后射入積分球，漫反射光被測試光探測器接收。

2.根據(jù)權利要求1所述的大口徑光柵衍射效率光譜及其均勻性的測量裝置，其特征在于，還包括快電子學組件，用于遠程控制濾波器、參考光探測器和測試光探測器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的大口徑光柵衍射效率光譜及其均勻性的測量裝置，其特征在于，還包括二維掃描機構，二維掃描機構由載物臺、豎直方向的光學精密位移臺、水平方向的光學精密位移臺組成，二維掃描機構用于移動待測大口徑光柵樣品，豎直方向的光學精密位移臺和水平方向的光學精密位移臺分別經步進電機控制器與計算機相連。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的大口徑光柵衍射效率光譜及其均勻性的測量裝置，其特征在于，還包括濾波器，所述激光光源為超連續(xù)譜激光光源，濾波器設置在超連續(xù)譜激光光源與光闌之間。

5.根據(jù)權利要求4所述的大口徑光柵衍射效率光譜及其均勻性的測量裝置，其特征在于，濾波器為液晶可調諧濾波器或聲光濾波器。

6.基于權利要求1-5任一項的一種大口徑光柵衍射效率光譜及其均勻性的測量方法，其特征在于，

包括以下步驟：

①在激光光源關閉的情況下測量參考光探測器和測試光探測器的暗場強度值；

②在光路中不放置待測光柵，使測試光束直接經過聚焦透鏡后照射在積分球上；

③把濾波器的出射波長設置為λ₁，然后測量參考光探測器和測試光探測器的明場強度值，分別記為和

④把濾波器的出射波長依次設置為λ₂,λ₃……λ_n，分別重復步驟③，得到各個波長下參考光探測器和測試光探測器的明場強度值，分別記為和和和

⑤在測試光路中安裝待測光柵，接著把聚焦透鏡、積分球和測試光探測器放置于衍射光束的出射方向處；使入射光照射在待測光柵的起始點上；

⑥把濾波器的出射波長設置為λ₁，用該單色光照射待測光柵，然后測量參考光探測器和測試光探測器的信號強度值，分別記為和

⑦把濾波器的出射波長依次設置為λ₂,λ₃……λ_n，分別重復步驟⑥，得到各個波長下參考光探測器和測試光探測器的信號強度值，分別記為和和和

⑧根據(jù)參考光探測器和測試光探測器的暗場強度值，以及在各個波長下的明場強度值和信號強度值，按照如下公式，分別計算波長為λ₁,λ₂,λ₃……λ_n時待測光柵在該測量位置處的衍射效率值：

⑨將入射光斑移動到大口徑光柵下一個測量點的位置，重復步驟⑥、⑦、⑧，計算大口徑光柵樣品在下一測量點的衍射效率；

⑩重復步驟⑨，使掃描路徑覆蓋大口徑光柵的整個工作區(qū)域，從而完成大口徑光柵衍射效率的測量。

7.根據(jù)權利要求6所述的大口徑光柵衍射效率光譜及其均勻性的測量方法，其特征在于，所述步驟⑤中，使入射光照射在待測光柵的起始點上，具體通過移動二維掃描機構豎直方向的光學精密位移臺和水平方向的光學精密位移臺實現(xiàn)。