[實用新型]一種精確測定單層化學膜折射率變化值的裝置

有效

• 申請號: 201821598004.4
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN208860740U
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 王方;鄭天然;李強;高波;嚴鴻維;晏良宏;胡東霞;周麗丹;朱啟華
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

本實用新型涉及一種精確測定單層化學膜折射率變化值的裝置，屬于高功率激光技術領域，該裝置包括脈沖激光器、第一光電管、取樣鏡、石英棱鏡、單層化學膜和第二光電管，所述石英棱鏡為等邊三棱鏡，所述單層化學膜涂覆在石英棱鏡的一個面上，所述脈沖激光器發出的光束經取樣鏡后，一部分入射到第一光電管上，剩余部分從石英棱鏡的一個側面射入，從涂有單層化學膜的一面射出，出射光線入射到第二光電管上，本實用新型結構簡單緊湊、成本低，能夠有效測定高功率激光系統中單層化學膜折射率變化值，折射率變化值的檢測精度達到0.0001。

技術領域

本實用新型屬于高功率激光技術領域，具體地說涉及一種精確測定單層化學膜折射率變化值的裝置。

背景技術

高功率固體激光系統較高通量的紫外光學元件的減反膜(或取樣膜)一般采用單層化學膜。與介質膜相比，化學膜屬于“疏松”膜，容易吸附氣氛環境中的有機顆粒，導致化學膜折射率發生變化，進而對其減反效果產生影響。由于高功率固體激光裝置對于減反效果和取樣率的要求較為苛刻，因此需要通過精確測定氣氛環境中化學膜的折射率的變化情況。

在現有的化學膜折射率檢測裝置中，尚沒有能夠精確測定折射率變化值至0.0001精度的裝置及方法。

實用新型內容

針對現有技術的種種不足，為了解決上述問題，本實用新型提供一種精確測定單層化學膜折射率變化值的裝置，該裝置結構簡單緊湊、成本低，能夠有效測定高功率激光系統中單層化學膜折射率變化值，折射率變化值的檢測精度達到0.0001。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種精確測定單層化學膜折射率變化值的裝置，包括脈沖激光器、第一光電管、取樣鏡、石英棱鏡、單層化學膜和第二光電管，所述石英棱鏡為等邊三棱鏡，所述單層化學膜涂覆在石英棱鏡的一個面上，所述脈沖激光器發出的光束經取樣鏡后，一部分入射到第一光電管上，剩余部分從石英棱鏡的一個側面射入，從涂有單層化學膜的一面射出，出射光線入射到第二光電管上。

進一步，所述第一光電管和第二光電管均連接有示波器。

進一步，所述第一光電管、第二光電管和示波器的測量精度高于0.00002。

進一步，所述脈沖激光器的輸出功率與第一光電管和第二光電管的測量范圍匹配。

進一步，所述脈沖激光器輸出激光偏振態為S光。

進一步，所述脈沖激光器的輸出波長為1053nm。

利用上述精確測定單層化學膜折射率變化值的裝置的測定方法，包括以下步驟：

S1：啟動脈沖激光器，測得第一光電管和第二光電管幅值的比值T1；

S2：將石英棱鏡置于氣氛環境后，再放入光路中，再次啟動脈沖激光器，測得第一光電管和第二光電管幅值的比值T2，兩次測量的差值即為透射率變化ΔT；

S3：根據光電磁學理論，對單層化學膜折射率變化的方法進行分析：

界面透射率：

根據激光入射石英棱鏡的各物理量，θ1為激光入射角，θ2、θ3、θ4、θ5為折射角及石英棱鏡頂角為60°可知：

n₁ sinθ₁＝n₂ sinθ₂

n₂ sinθ₃＝n₃ sinθ₄＝n₁ sinθ₅