[發(fā)明專利]一種光斑尺寸不同的體全息材料靈敏度測(cè)試裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010396735.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN111707641B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙宇;劉振清;蒙建華;李生福;葉雁;李澤仁;趙榆霞;朱建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號(hào): G01N21/47
• 分類號(hào): G01N21/47;G01N21/59
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

1.一種光斑尺寸不同的體全息材料靈敏度測(cè)試方法，應(yīng)用于體全息材料靈敏度測(cè)試裝置，所述體全息材料靈敏度測(cè)試裝置包括：相干光源、干涉光路、第一光電探測(cè)器、第二光電探測(cè)器、采集卡和上位機(jī)，所述相干光源用于提供相干光，所述干涉光路將所述相干光源提供的相干光分成兩束并在體全息材料所處位置發(fā)生干涉，所述第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器用于對(duì)所述干涉光路中干涉后的光束進(jìn)行強(qiáng)度探測(cè)，所述采集卡用于采集所述第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器輸出的電壓信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述上位機(jī)用于處理和存儲(chǔ)采集卡得到的數(shù)字信號(hào)；所述干涉光路包括第一電子快門、第一光闌、第一半波片、偏振分光棱鏡、第二電子快門、第二半波片和第二光闌，所述相干光源提供的相干光能夠依次通過所述第一電子快門、第一光闌、第一半波片和偏振分光棱鏡后被分為兩個(gè)光束，其中第一個(gè)光束通過所述第二電子快門后照射到體全息材料上，第二個(gè)光束先通過所述第二半波片，再由所述第二光闌縮小尺寸后照射到體全息材料上，使形成的光斑落入第一個(gè)光束形成的較大的光斑中，這兩個(gè)光束透射過體全息材料后分別由所述第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器進(jìn)行強(qiáng)度探測(cè)；

其特征在于，所述測(cè)試方法包括：使所述相干光源提供的相干光依次通過所述第一電子快門、第一光闌、第一半波片和偏振分光棱鏡后被分為兩個(gè)光束，其中第一個(gè)光束通過所述第二電子快門后照射到體全息材料上，第二個(gè)光束先通過所述第二半波片，再由所述第二光闌縮小尺寸后照射到體全息材料上，使形成的光斑落入第一個(gè)光束形成的較大的光斑中，這兩個(gè)光束透射過體全息材料后分別由所述第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器進(jìn)行強(qiáng)度探測(cè)；

在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，所述第一電子快門接收所述上位機(jī)的控制信號(hào)而打開，所述第二電子快門進(jìn)行周期的打開與關(guān)閉，同時(shí)所述采集卡進(jìn)入采集狀態(tài)，所述上位機(jī)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)狀態(tài)；

通過所述第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器強(qiáng)度探測(cè)的結(jié)果計(jì)算體全息材料的衍射效率和透射率，包括步驟：記錄背景信號(hào)、計(jì)算放大系數(shù)比值、采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、計(jì)算衍射效率和計(jì)算透過率；

所述記錄背景信號(hào)步驟包括以下子步驟：

實(shí)測(cè)信號(hào)P由放大系數(shù)m、本底b及光斑面積s組成，即

(1)

其中，p(t)代表真實(shí)的光功率密度隨時(shí)間的變化；

不放置體全息材料，關(guān)閉所述第一電子快門，于是p(t)=0，此時(shí)所述第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器接收到的信號(hào)B₁、B₂為背景噪聲即本底b與放大系數(shù)m的乘積：

(2)

(3)

其中，m₁、b₁分別為第一光電探測(cè)器的放大系數(shù)、本底、光斑面積，m₂、b₂分別為第二光電探測(cè)器的放大系數(shù)、本底、光斑面積。