[發明專利]一種衍射元件衍射效率的測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201911393114.6
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111060292B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 張斌智;王若秋;尹小林;張志宇;薛棟林;張學軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明提供的衍射元件衍射效率的測量裝置及測量方法，包括：干涉儀、衍射元件及光功率計，所述光功率計放置檢測背景雜光能量為E₀，所述光功率計檢測入射進入所述衍射元件的入射總光強能量為E₁，所述光功率計檢測經所述衍射元件后聚焦后的出射總光強能量為E₂，所述衍射元件的衍射效率為：其中，本發明提供的衍射元件衍射效率的測量裝置及測量方法，應用衍射元件可以匯聚光線的特點，結合干涉儀設備，可以一次測量得到衍射元件整體的衍射效率，測試結果更加準確。

技術領域

本發明涉及光學測量技術領域，特別涉及一種衍射元件衍射效率的測量裝置。

背景技術

衍射元件如菲涅爾透鏡，具有獨特的色散性能、更多的設計自由度、寬廣的材料可選性、特殊的光學性能等特點，廣泛的應用在光學、電子學等眾多領域中。

衍射效率是衍射元件的重要參數，連續的位相結構理論上可以實現100％的衍射效率，但是加工過程中引入的誤差，對連續結構的離散化近似，都會導致實際制作的效率遠遠低于理論值。

傳統的測量衍射效率的方法，是將激光器的激光光點投射在衍射元件的局部區域，利用光功率計記錄不同級次的能量，與激光器的初始能量做比，得到該位置的衍射元件的衍射效率。通過在整個幅面上多處取點的方式，計算衍射元件的衍射效率。

這種方法的缺點在于，衍射元件是條紋寬度不斷變化的類光柵結構，對衍射元件的加工工藝(光刻工藝)而言，不同線寬由制作工藝引入的誤差是不同的，以局部代替整體是不完善的測量方法，若想要測量的足夠準確，需要增加取點數目，這將會大大的增加測量時間，降低工作效率。

發明內容

有鑒如此，有必要針對現有技術存在的缺陷，提供一種檢測效率高的衍射元件衍射效率的測量裝置。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一方面，本發明提供了一種衍射元件衍射效率的測量裝置，包括：干涉儀、衍射元件及光功率計，所述干涉儀選取球面標準鏡，所述干涉儀到球面波焦點位置為R，所述干涉儀距離所述衍射元件的距離為S，所述干涉儀出射的激光光束入射進入所述衍射元件并經所述衍射元件后聚焦，所述光功率計放置檢測背景雜光能量為E₀，所述光功率計檢測入射進入所述衍射元件的入射總光強能量為E₁，所述光功率計檢測經所述衍射元件后聚焦后的出射總光強能量為E₂，所述衍射元件的衍射效率為：

其中，

在一些較佳的實施例中，所述干涉儀的口徑為D，所述衍射元件的口徑為d，且

另一方面，本發明還提供了一種衍射元件衍射效率的測量裝置的測量方法，包括下述步驟：

搭建光路，所述光路包括干涉儀、衍射元件及光功率計，所述干涉儀到球面波焦點位置為R，所述干涉儀距離所述衍射元件的距離為S，所述干涉儀出射的激光光束入射進入所述衍射元件并經所述衍射元件后聚焦；

將測試環境內燈光關閉，所述光功率檢測背景雜光能量為E₀；

所述光功率計檢測入射進入所述衍射元件的入射總光強能量為E₁；

所述光功率計檢測經所述衍射元件后聚焦后的出射總光強能量為E₂；

所述衍射元件的衍射效率為：

其中，

在一些較佳的實施例中，所述干涉儀的口徑為D，所述衍射元件的口徑為d，且

本發明采用上述技術方案的優點是：