[發明專利]一種光斑尺寸不同的體全息材料靈敏度測試裝置與方法

有效

• 申請號: 202010396735.6
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111707641B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）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（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47;G01N21/59
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

本發明涉及體全息材料技術領域，本發明公開了一種光斑尺寸不同的體全息材料靈敏度測試裝置與方法，該測試裝置包括相干光源、干涉光路、第一光電探測器、第二光電探測器、采集卡和上位機，相干光源提供的相干光能夠依次通過干涉光路的第一電子快門、第一光闌、第一半波片和偏振分光棱鏡后被分為兩個光束，其中第一個光束通過第二電子快門后照射到體全息材料上，第二個光束先通過第二半波片，再由第二光闌縮小尺寸后照射到體全息材料上。本發明干涉的兩個光束具有不同的直徑，因此在體全息材料表面是兩個不同大小的光斑，于是只需要小光斑完全落入大光斑范圍內就可以實現測量，不需要精確的光斑重合調節。

技術領域

本發明涉及體全息材料領域，尤其涉及一種光斑尺寸不同的體全息材料靈敏度測試裝置與方法。

背景技術

體全息技術被視為下一代只讀存儲技術的候選技術之一，已經得到科研以及大型企業的密切關注。體全息技術的實現離不開高性能的體全息圖存儲介質，世界各國均在對高性能體全息存儲介質進行研究開發。體全息存儲介質的研究開發過程中需要對體全息存儲介質的靈敏度進行測量，現有方案中單波長時分復用方案因為能夠適應材料的收縮、不一致以及吸收譜變化等因素更適于體全息材料研發，但是現有方案需要兩個光束在體全息材料表面進行精確的光斑重合，對于兩個直徑一樣的光束，這對重合精度提出了比較高的要求，進而導致對不同外觀的體全息材料分別進行重合調節。

發明內容

為了解決上述現有體全息存儲介質靈敏度實時測試的單波長時分復用方案所存在的問題，本發明提出一種光斑尺寸不同的體全息材料靈敏度測試裝置與方法，本發明使干涉光路中的兩個光束具有不同的光束直徑，進而使體全息材料表面的光斑重合調節變為僅需要小光斑落入大光斑中即可。

一種光斑尺寸不同的體全息材料靈敏度測試裝置，包括相干光源、干涉光路、第一光電探測器、第二光電探測器、采集卡和上位機，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生干涉，所述第一光電探測器和第二光電探測器用于對所述干涉光路中干涉后的光束進行強度探測，所述采集卡用于采集所述第一光電探測器和第二光電探測器輸出的電壓信號并轉換成數字信號，所述上位機用于處理和存儲采集卡得到的數字信號。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光束，其中第一個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光束形成的較大的光斑中，這兩個光束透射過體全息材料后分別由所述第一光電探測器和第二光電探測器進行強度探測。

進一步的，所述干涉光路還包括擴束鏡，所述擴束鏡設置于所述第一電子快門和第一半波片之間。

進一步的，所述干涉光路還包括第一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡設置于所述第一光電探測器前方，所述第二透鏡設置于所述第二光電探測器前方。

一種光斑尺寸不同的體全息材料靈敏度測試方法，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光束，其中第一個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光束形成的較大的光斑中，這兩個光束透射過體全息材料后分別由所述第一光電探測器和第二光電探測器進行強度探測。在進行測量時，所述第一電子快門接收所述上位機的控制信號而打開，所述第二電子快門進行周期的打開與關閉，同時所述采集卡進入采集狀態，所述上位機進入數據存儲狀態。

進一步的，通過所述第一光電探測器和第二光電探測器強度探測的結果計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、計算放大系數比值、采集實時數據、計算衍射效率和計算透過率。

進一步的，所述記錄背景信號步驟包括以下子步驟：