一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀的制作方法
【專利摘要】一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀屬于光譜【技術(shù)領(lǐng)域】，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)出射光譜帶寬不一致的問(wèn)題，提高測(cè)量精度、簡(jiǎn)化操作步驟、提高測(cè)量效率。本發(fā)明的光源模塊發(fā)出的光依次經(jīng)入射孔和可選擇光闌照射到凹面準(zhǔn)直鏡C后照射到轉(zhuǎn)臺(tái)上的參考平面反射鏡或待測(cè)光柵后經(jīng)凹面成像鏡匯聚于出射孔；出射孔的出射光經(jīng)離軸準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直、分光立方體A分光、固定角錐體A及運(yùn)動(dòng)角錐體A反射后由離軸成像鏡匯聚于主探測(cè)器；穩(wěn)頻激光器發(fā)出的激光經(jīng)分光立方體B分光、固定角錐體B及運(yùn)動(dòng)角錐體B反射，匯聚在參考探測(cè)器；運(yùn)動(dòng)角錐體A和運(yùn)動(dòng)角錐體B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，主探測(cè)器進(jìn)行等光程差數(shù)據(jù)采集，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜還原、相對(duì)衍射效率計(jì)算。
【專利說(shuō)明】一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光譜【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀。

【背景技術(shù)】
[0002]光柵光譜儀憑借其優(yōu)異的性能，被廣泛應(yīng)用于光譜分析、前沿交叉學(xué)科、社會(huì)民生等領(lǐng)域。其中，衍射光柵(以下簡(jiǎn)稱光柵)是光柵光譜儀的核心元件，其性能參數(shù)直接影響光譜儀器性能，光柵的主要指標(biāo)有多種，包括衍射效率、衍射波前、分辨力、雜散光強(qiáng)度和鬼線強(qiáng)度，上述指標(biāo)中，衍射效率決定了光譜儀器的能量傳輸能力，是評(píng)價(jià)光柵性能最為重要的技術(shù)指標(biāo)之一。
[0003]衍射效率分為絕對(duì)衍射效率和相對(duì)衍射效率，在實(shí)際應(yīng)用中，衍射效率通常指的是相對(duì)衍射效率，即探測(cè)器接收到的給定級(jí)次和波長(zhǎng)的衍射光通量與接收到的標(biāo)準(zhǔn)反射鏡的反射光通量之比。
[0004]光柵使用者往往對(duì)所需求的光柵提出要求，要求光柵的衍射效率在某一波長(zhǎng)λ的第m級(jí)次必須達(dá)到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)；因此，光柵的研制和生產(chǎn)單位，對(duì)其研制、生產(chǎn)的光柵需進(jìn)行光柵衍射效率的測(cè)試。
[0005]現(xiàn)有的平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀器中，普遍采用雙單色儀的結(jié)構(gòu)形式，參見(jiàn)附圖1，現(xiàn)有的平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀器的光路結(jié)構(gòu)包括光源外光路、前置單色儀、測(cè)量單色儀和控制器。光源外光路包括鎢燈1、氘燈2、聚光鏡3。前置單色儀包括入射狹縫A4、凹面準(zhǔn)直鏡A5、分光光柵6、反射聚光鏡7、殼體A8。測(cè)量單色儀包括入射狹縫B9、凹面準(zhǔn)直鏡B10、待測(cè)光柵11或參考平面反射鏡12、轉(zhuǎn)臺(tái)13、反射聚光鏡14、殼體B18、出射狹縫15和光電倍增管16。
[0006]光源外光路和前置單色儀為測(cè)量提供單色光，控制器17控制分光光柵6和待測(cè)光柵11的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，使兩單色儀輸出同一波長(zhǎng)單色光。光電倍增管17分別接收來(lái)自待測(cè)光柵11的衍射光和參考平面反射鏡12的反射光，并計(jì)算他們的比值。當(dāng)測(cè)量下一波長(zhǎng)時(shí)，控制分光光柵6和待測(cè)光柵11的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)衍射效率的測(cè)量。
[0007]上述測(cè)量光路避免不了待測(cè)光柵11和參考平面反射鏡12出射光譜寬度和出射光束截面發(fā)生變化的問(wèn)題，需軟件給予補(bǔ)償算法，影響測(cè)量精度，測(cè)量精度低；另外，前置單色儀需定期定標(biāo)，增加操作步驟。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提出一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的出射光譜帶寬不一致的問(wèn)題，提高測(cè)量精度、簡(jiǎn)化操作步驟、提高測(cè)量效率。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀包括光源模塊、測(cè)量單色儀、動(dòng)鏡系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及設(shè)置在傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)殼體內(nèi)部的傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)和參考干涉系統(tǒng)；
[0010]所述測(cè)量單色儀包括測(cè)量單色儀殼體、設(shè)置在測(cè)量單色儀殼體上的入射孔和出射孔以及設(shè)置在測(cè)量單色儀殼體內(nèi)的可選擇光闌、凹面準(zhǔn)直鏡C、轉(zhuǎn)臺(tái)和凹面成像鏡；
[0011]所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)包括沿光路傳輸方向依次布置的離軸準(zhǔn)直鏡、分光立方體A、固定角錐體A、運(yùn)動(dòng)角錐體A、離軸成像鏡和主探測(cè)器；
[0012]所述參考干涉系統(tǒng)包括穩(wěn)頻激光器、分光立方體B、固定角錐體B、運(yùn)動(dòng)角錐體B和參考探測(cè)器；
[0013]所述光源模塊發(fā)出的光依次經(jīng)入射孔和可選擇光闌照射到凹面準(zhǔn)直鏡C上，形成平行光，所述平行光照射到布置在轉(zhuǎn)臺(tái)上的參考平面反射鏡或待測(cè)光柵后經(jīng)凹面成像鏡匯聚于出射孔，所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)設(shè)置在所述出射孔的傳播方向上；所述出射孔的出射光經(jīng)90度離軸準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直、分光立方體A分光、固定角錐體A及運(yùn)動(dòng)角錐體A反射最終由90度離軸成像鏡匯聚于主探測(cè)器；
[0014]穩(wěn)頻激光器發(fā)出的激光經(jīng)分光立方體B分光、固定角錐體B及運(yùn)動(dòng)角錐體B反射，最終匯聚在參考探測(cè)器；
[0015]主光路的運(yùn)動(dòng)角錐體A與參考光路運(yùn)動(dòng)角錐體B相對(duì)設(shè)置，通過(guò)動(dòng)鏡系統(tǒng)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)角錐體A和運(yùn)動(dòng)角錐體B —起做直線運(yùn)動(dòng)，主探測(cè)器和參考探測(cè)器分別接收并記錄隨光程差變化的干涉光強(qiáng)；控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)動(dòng)鏡系統(tǒng)使其勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制主探測(cè)器進(jìn)行等光程差數(shù)據(jù)采集，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜還原、相對(duì)衍射效率計(jì)算。
[0016]所述光源模塊包括鎢燈、平面反射鏡和聚光鏡；所述鎢燈的光線經(jīng)所述平面反射鏡反射到所述聚光鏡上，再經(jīng)所述聚光鏡反射后，聚焦在所述入射孔。
[0017]當(dāng)置換待測(cè)光柵時(shí)，待測(cè)光柵在轉(zhuǎn)臺(tái)上的位置與參考平面反射鏡在轉(zhuǎn)臺(tái)上的位置相同。
[0018]所述主探測(cè)器位于90度離軸成像鏡的焦面上。
[0019]所述入射孔位于凹面準(zhǔn)直鏡C的入射光路上，且位于光源模塊和凹面準(zhǔn)直鏡C共同的焦面上；所述出射孔位于凹面成像鏡的反射光路上，且位于凹面成像鏡和90度離軸準(zhǔn)直鏡共同的焦面上。
[0020]所述入射孔的直徑為1mm，所述出射孔的直徑為2mm。
[0021]所述測(cè)量單色儀布置在所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)前。
[0022]所述參考干涉系統(tǒng)布置在所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)一側(cè)。
[0023]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀采用測(cè)量單色儀與傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)聯(lián)用的形式測(cè)量平面光柵的衍射效率，其測(cè)量結(jié)果帶寬更小、光柵疊級(jí)、雜散光的影響更低、測(cè)量波長(zhǎng)定位精度更高、無(wú)需定期標(biāo)定并且從原理上避免了待測(cè)光柵和標(biāo)準(zhǔn)反射鏡出射光譜寬度和出射光束截面不一致對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的平面光柵衍射效率測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]其中:1、鎢燈，2、氘燈，3、聚光鏡，4、入射狹縫A，5、凹面準(zhǔn)直鏡A，6、分光光柵，7、反射聚光鏡，8、殼體A，9、入射狹縫B，10、凹面準(zhǔn)直鏡B，11、待測(cè)光柵，12、參考平面反射鏡，13、轉(zhuǎn)臺(tái)，14、反射聚光鏡，15、出射狹縫B，16、光電倍增管，17、控制器，18、殼體B，19、平面反射鏡，20、入射孔，21、可選擇光闌，22、凹面準(zhǔn)直鏡C，23、凹面成像鏡，24、出射孔，25、測(cè)量單色儀殼體，26、離軸準(zhǔn)直鏡，27、分光立方體A，28、固定角錐體A，29、運(yùn)動(dòng)角錐體A，30、離軸成像鏡，31、主探測(cè)器，32、穩(wěn)頻激光器，33、分光立方體B，34、固定角錐體B，35、運(yùn)動(dòng)角錐體B，36、動(dòng)鏡系統(tǒng)，37、參考探測(cè)器，38、傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)殼體。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]參見(jiàn)附圖2，本發(fā)明的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀包括光源模塊、測(cè)量單色儀、動(dòng)鏡系統(tǒng)36、控制系統(tǒng)以及設(shè)置在傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)殼體38內(nèi)部的傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)和參考干涉系統(tǒng)；
[0029]所述測(cè)量單色儀包括測(cè)量單色儀殼體25、設(shè)置在測(cè)量單色儀殼體25上的入射孔20和出射孔24以及設(shè)置在測(cè)量單色儀殼體25內(nèi)的可選擇光闌21、凹面準(zhǔn)直鏡C22、轉(zhuǎn)臺(tái)13和凹面成像鏡23 ；
[0030]所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)包括沿光路傳輸方向依次布置的離軸準(zhǔn)直鏡26、分光立方體A27、固定角錐體A28、運(yùn)動(dòng)角錐體A29、離軸成像鏡30和主探測(cè)器31 ；
[0031]所述傅里葉測(cè)量系統(tǒng)的離軸準(zhǔn)直鏡26、離軸成像鏡30采用90度離軸拋面鏡MPD254254-90-P01，其有效焦距為50.8_，表面鍍鋁；分光立方體A27采用CM01-BS013、CM01-BS014、CM01-BS015，分別在400-700nm、700-1100nm、1100-1600nm實(shí)現(xiàn) 1:1 的分束比；固定角錐體A28和運(yùn)動(dòng)角錐體A29采用PS975M以精確回射入射光；主探測(cè)器31的兩個(gè)光電倍增管分別采用高靈敏度、低噪聲的S1226-8BK和G8605-25，以實(shí)現(xiàn)對(duì)400_1000nm波段與900-1600nm波段光譜的測(cè)量；
[0032]所述參考干涉系統(tǒng)包括穩(wěn)頻激光器32、分光立方體B33、固定角錐體B34、運(yùn)動(dòng)角錐體B35和參考探測(cè)器37 ；
[0033]所述參考干涉系統(tǒng)的穩(wěn)頻激光器32采用穩(wěn)頻特性極佳的HRS015穩(wěn)頻激光器32 ;分光立方體B33采用CM05-BS016，可在400_700nm實(shí)現(xiàn)1:1的分束比；固定角錐體B34和運(yùn)動(dòng)角錐體B35采用PS974M以精確回射入射光；參考探測(cè)器37采用S1787-12光電倍增管對(duì)參考光的干涉光強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量。
[0034]采用新型原理檢測(cè)待測(cè)光柵11的衍射效率，從原理上避免了待測(cè)光柵11和參考平面反射鏡12出射光譜寬度、出射光束截面不一致對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0035]所述光源模塊發(fā)出的光依次經(jīng)入射孔20和可選擇光闌21照射到凹面準(zhǔn)直鏡C22上，形成平行光，所述平行光照射到布置在轉(zhuǎn)臺(tái)13上的參考平面反射鏡12或待測(cè)光柵11后經(jīng)凹面成像鏡23匯聚于出射孔24，所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)設(shè)置在所述出射孔24的傳播方向上；所述出射孔24的出射光經(jīng)90度離軸準(zhǔn)直鏡26準(zhǔn)直、分光立方體A27分光、固定角錐體A28及運(yùn)動(dòng)角錐體A29反射最終由90度離軸成像鏡30匯聚于主探測(cè)器31 ;
[0036]穩(wěn)頻激光器32發(fā)出的激光經(jīng)分光立方體B33分光、固定角錐體B34及運(yùn)動(dòng)角錐體B35反射，最終匯聚在參考探測(cè)器37 ;
[0037]主光路的運(yùn)動(dòng)角錐體A29與參考光路運(yùn)動(dòng)角錐體B35相對(duì)設(shè)置，通過(guò)動(dòng)鏡系統(tǒng)36帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)角錐體A29和運(yùn)動(dòng)角錐體B35 —起做直線運(yùn)動(dòng)使主光路與參考光路的光程差同時(shí)發(fā)生變化，主探測(cè)器31和參考探測(cè)器37分別接收并記錄隨光程差變化的干涉光強(qiáng)；控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)動(dòng)鏡系統(tǒng)36使其勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制主探測(cè)器31進(jìn)行等光程差數(shù)據(jù)采集，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜還原、相對(duì)衍射效率計(jì)算。
[0038]所述光源模塊包括鎢燈1、平面反射鏡19和聚光鏡3 ;所述鎢燈I的光線經(jīng)所述平面反射鏡19反射到所述聚光鏡3上，再經(jīng)所述聚光鏡3反射后，聚焦在所述入射孔20。
[0039]在本發(fā)明最優(yōu)選方案中，鎢燈I采用飛利浦20W、0?12V的鎢燈I ;所述聚光鏡3的基底采用K9玻璃，所述聚光鏡3表面鍍鋁且焦距f = 102mm。
[0040]當(dāng)置換待測(cè)光柵11時(shí)，待測(cè)光柵11在轉(zhuǎn)臺(tái)13上的位置與參考平面反射鏡12在轉(zhuǎn)臺(tái)13上的位置相同。
[0041]所述主探測(cè)器31位于90度離軸成像鏡30的焦面上接收并記錄各個(gè)波段干涉光強(qiáng)的總和。
[0042]所述入射孔20位于凹面準(zhǔn)直鏡C22的入射光路上，且位于光源模塊和凹面準(zhǔn)直鏡C22共同的焦面上；所述出射孔24位于凹面成像鏡23的反射光路上，且位于凹面成像鏡23和90度離軸準(zhǔn)直鏡26共同的焦面上。
[0043]所述入射孔20的直徑為1mm，所述出射孔24的直徑為2mm。
[0044]所述測(cè)量單色儀布置在所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)前。
[0045]所述參考干涉系統(tǒng)布置在所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)一側(cè)。
[0046]根據(jù)待測(cè)光柵11的孔徑、衍射角確定可選擇光闌21的孔徑，使得入射到參考平面反射鏡12和待測(cè)光柵11的光強(qiáng)相等，保證測(cè)量條件的一致，提高測(cè)量準(zhǔn)確性。
[0047]本發(fā)明的傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀工作過(guò)程為:首先根據(jù)待測(cè)光柵11旋轉(zhuǎn)后有效入射面積確定相應(yīng)可選擇光闌21的孔徑，將參考平面反射鏡12放到轉(zhuǎn)臺(tái)13上；調(diào)整聚光鏡3，使得鎢燈I聚焦于入射孔20并通過(guò)可選擇光闌21照射到凹面準(zhǔn)直鏡C22上形成平行光，平行光照射到參考平面反射鏡12上，轉(zhuǎn)臺(tái)13在方位、俯仰、滾轉(zhuǎn)三個(gè)自由度上做精確調(diào)整，調(diào)整好參考平面反射鏡12的狀態(tài)后，光線經(jīng)參考平面反射鏡12后由凹面成像鏡2310匯聚于出射孔2411，其他部件保持不動(dòng)；動(dòng)鏡系統(tǒng)36運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，在動(dòng)鏡系統(tǒng)36運(yùn)動(dòng)過(guò)程中利用參考探測(cè)器3724探測(cè)的干涉光強(qiáng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)動(dòng)鏡系統(tǒng)36使其勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制主探測(cè)器31進(jìn)行等光程差觸發(fā)采樣，對(duì)主探測(cè)器31采集的數(shù)據(jù)其進(jìn)行去直流、切趾、相位校正、快速傅里葉變換即可還原衍射光譜。
[0048]同理，將待測(cè)光柵11放置到轉(zhuǎn)臺(tái)13上與參考平面反射鏡12同一位置處，卸下參考平面反射鏡12，保持其他部件不動(dòng)調(diào)整好待測(cè)光柵11狀態(tài)，動(dòng)鏡系統(tǒng)36再運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期并還原出反射光譜，將待測(cè)光柵11還原的衍射光譜與參考平面反射鏡12還原的反射光譜對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的光譜做比值，即得待測(cè)光柵11在此測(cè)量波長(zhǎng)下的相對(duì)衍射效率。
[0049]所述入射孔20直徑為1mm，增大入射孔20直徑可以增加入射光通量從而提高系統(tǒng)的信噪比；所述出射孔24直徑為2mm，增大出射孔24直徑用于全部接收待測(cè)光柵11某波段的衍射光，避免衍射光損失造成測(cè)量結(jié)果的偏低，同時(shí)增加一次性檢測(cè)光柵相對(duì)衍射效率的檢測(cè)波段，提高工作效率。入射孔20、出射孔24要比傳統(tǒng)的平面光柵相對(duì)衍射效率儀大數(shù)倍，增大了光通量改善了信噪比而又不影響測(cè)試性能。
[0050]所述測(cè)量單色儀殼體25內(nèi)部為均勻涂黑、粗糙面，以及在各元件處增加光闌用以降低系統(tǒng)雜散光、提高信噪比。
[0051]所述測(cè)量單色儀布置在所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)前，避免了傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)置于測(cè)量單色儀前對(duì)動(dòng)鏡偏擺、平移的放大作用從而影響干涉光強(qiáng)的調(diào)制度。
[0052]所述參考干涉系統(tǒng)布置在所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)一側(cè)而非共路放置，使得參考干涉系統(tǒng)無(wú)需更換分束器，同時(shí)避免了由于共路造成的實(shí)際可測(cè)待測(cè)光柵11面積的減小。
[0053]所述測(cè)量單色儀殼體25、傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)殼體38均由鋁壓制而成。轉(zhuǎn)臺(tái)13采用鋁，并通過(guò)絲杠進(jìn)行精確控制，其尺寸大于參考平面反射鏡12和待測(cè)光柵11的尺寸。
[0054]所述待測(cè)光柵11為任意刻線數(shù)的平面反射光柵。參考平面反射鏡12的基底材料采用K9光學(xué)玻璃，表面鍍鋁。
[0055]動(dòng)鏡系統(tǒng)36具體為運(yùn)動(dòng)平移臺(tái)，其采用音圈電機(jī)與氣浮導(dǎo)軌相結(jié)合的高精度VCS-60A平移臺(tái)。
[0056]本發(fā)明的傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，采用測(cè)量單色儀與傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)聯(lián)用的形式測(cè)量平面光柵相對(duì)衍射效率，其測(cè)量結(jié)果帶寬更小、光柵疊級(jí)、雜散光的影響更低、測(cè)量波長(zhǎng)定位精度更高、無(wú)需定期標(biāo)定并且從原理上避免了待測(cè)光柵11和標(biāo)準(zhǔn)反射鏡出射光譜寬度和出射光束截面不一致對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0057]以上所述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所作出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，包括光源模塊和測(cè)量單色儀，其特征在于，還包括動(dòng)鏡系統(tǒng)(36)、控制系統(tǒng)以及設(shè)置在傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)殼體(38)內(nèi)部的傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)和參考干涉系統(tǒng)； 所述測(cè)量單色儀包括測(cè)量單色儀殼體(25)、設(shè)置在測(cè)量單色儀殼體(25)上的入射孔(20)和出射孔(24)以及設(shè)置在測(cè)量單色儀殼體(25)內(nèi)的可選擇光闌(21)、凹面準(zhǔn)直鏡C(22)、轉(zhuǎn)臺(tái)(13)和凹面成像鏡(23)； 所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)包括沿光路傳輸方向依次布置的離軸準(zhǔn)直鏡(26)、分光立方體A(27)、固定角錐體A(28)、運(yùn)動(dòng)角錐體A(29)、離軸成像鏡(30)和主探測(cè)器(31); 所述參考干涉系統(tǒng)包括穩(wěn)頻激光器(32)、分光立方體B (33)、固定角錐體B (34)、運(yùn)動(dòng)角錐體B (35)和參考探測(cè)器(37); 所述光源模塊發(fā)出的光依次經(jīng)入射孔(20)和可選擇光闌(21)照射到凹面準(zhǔn)直鏡C(22)上，形成平行光，所述平行光照射到布置在轉(zhuǎn)臺(tái)(13)上的參考平面反射鏡(12)或待測(cè)光柵(11)后經(jīng)凹面成像鏡(23)匯聚于出射孔(24)，所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)設(shè)置在所述出射孔(24)的傳播方向上；所述出射孔(24)的出射光經(jīng)90度離軸準(zhǔn)直鏡(26)準(zhǔn)直、分光立方體A(27)分光、固定角錐體A(28)及運(yùn)動(dòng)角錐體A(29)反射最終由90度離軸成像鏡(30)匯聚于主探測(cè)器(31); 穩(wěn)頻激光器(32)發(fā)出的激光經(jīng)分光立方體B(33)分光、固定角錐體B(34)及運(yùn)動(dòng)角錐體B (35)反射，最終匯聚在參考探測(cè)器(37); 主光路的運(yùn)動(dòng)角錐體A(29)與參考光路運(yùn)動(dòng)角錐體B(35)相對(duì)設(shè)置，通過(guò)動(dòng)鏡系統(tǒng)(36)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)角錐體A(29)和運(yùn)動(dòng)角錐體B(35) —起做直線運(yùn)動(dòng)，主探測(cè)器(31)和參考探測(cè)器(37)分別接收并記錄隨光程差變化的干涉光強(qiáng)；控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)動(dòng)鏡系統(tǒng)(36)使其勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制主探測(cè)器(31)進(jìn)行等光程差數(shù)據(jù)采集，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜還原、相對(duì)衍射效率計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，其特征在于，所述光源模塊包括鎢燈(I)、平面反射鏡(19)和聚光鏡(3);所述鎢燈(I)的光線經(jīng)所述平面反射鏡(19)反射到所述聚光鏡(3)上，再經(jīng)所述聚光鏡(3)反射后，聚焦在所述入射孔(20) ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，其特征在于，當(dāng)置換待測(cè)光柵(11)時(shí)，待測(cè)光柵(11)在轉(zhuǎn)臺(tái)(13)上的位置與參考平面反射鏡(12)在轉(zhuǎn)臺(tái)(13)上的位置相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，其特征在于，所述主探測(cè)器(31)位于90度離軸成像鏡(30)的焦面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，其特征在于，所述入射孔(20)位于凹面準(zhǔn)直鏡C(22)的入射光路上，且位于光源模塊和凹面準(zhǔn)直鏡C(22)共同的焦面上；所述出射孔(24)位于凹面成像鏡(23)的反射光路上，且位于凹面成像鏡(23)和90度離軸準(zhǔn)直鏡(26)共同的焦面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，其特征在于，所述入射孔(20)的直徑為1_，所述出射孔(24)的直徑為2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，其特征在于，所述測(cè)量單色儀布置在所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)前。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傅里葉變換平面光柵相對(duì)衍射效率測(cè)試儀，其特征在于，所述參考干涉系統(tǒng)布置在所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)一側(cè)。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK104502067SQ201410820984
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】齊向東, 馬振予, 唐玉國(guó), 李曉天, 于海利, 崔繼承 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所