[发明专利]一种光学元件透射损耗测量方法

权利要求书

1.一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于实现步骤如下：

(1)连续激光经模式匹配透镜组整形后沿光轴从镜面中心进入高反射镜组成的光学谐振腔；将两可变光阑相隔一定间距置于所述光学谐振腔中间位置附近且垂直于光轴，两可变光阑通光孔径小于待测光学元件口径，两可变光阑间距离大于待测光学元件厚度；所述光学谐振腔输出信号幅值高于设定阈值时，触发关断入射激光束，记录光学谐振腔输出信号，按单指数衰减函数拟合出衰荡时间τ₀；

(2)将待测光学元件置于所述光学谐振腔内预先放置的两可变光阑之间，待测光学元件表面垂直于光轴，当光学谐振腔输出信号幅值高于设定阈值时，触发关断入射激光束，记录光学谐振腔输出信号，按单指数衰减函数拟合出衰荡时间τ₁；

(3)调节待测光学元件角度使待测光学元件表面相对于光轴稍倾斜，使待测光学元件表面直接反射光逸出光学谐振腔，记录光学谐振腔输出信号，按单指数衰减函数拟合出衰荡时间τ₂；

(4)通过τ₀和τ₁计算得到待测光学元件的吸收损耗A；通过τ₁和τ₂计算得到待测光学元件表面增透膜剩余反射率R，公式如下：

待测光学元件吸收损耗

待测光学元件表面增透膜剩余反射率

其中L为光学谐振腔长，c为光速。

2.根据权利要求1所述的一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于：所述的连续激光由半导体激光器、固体激光器或气体激光器产生。

3.根据权利要求1所述的一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于：所述光学谐振腔为如下结构之一：

A.所述光学谐振腔为稳定直型光学谐振腔，所述稳定直型光学谐振腔由两块相同的平凹高反射镜凹面相对垂直于光轴放置组成，入射光从一平凹高反射镜中心沿光轴进入；

B.所述光学谐振腔为稳定折叠光学谐振腔，所述稳定折叠光学谐振腔由两块相同的平凹高反射镜和一块平面高反射镜构成，平面高反射镜为入射腔镜且倾斜于光轴放置，入射激光束从该平面高反射镜透射后垂直入射到垂直于光轴放置的第一块平凹高反射镜，激光束被第一块平凹高反射镜反射后按原路返回至平面高反射镜，然后又被平面高反射镜再次反射，反射光垂直入射到第二块平凹高反射镜。

4.根据权利要求1所述的一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于：所述的高反射腔镜反射率大于99％。

5.根据权利要求3所述的一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于：所述光学谐振腔为稳定腔或共焦腔，所述光学谐振腔腔长L满足0＜L＜2r，其中r为平凹高反射镜凹面的曲率半径。

6.根据权利要求1所述的一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于：所述两可变光阑通光孔径相等。

7.根据权利要求1所述的一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于：当所述的待测光学元件的横向尺寸远大于光学谐振腔内激光束的光束尺寸时，可以移走光学谐振腔内的两可变光阑或者将光阑通光孔径调到与待测光学元件尺寸近或相等。

8.根据权利要求1所述的一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于：所述触发关断入射激光束通过以下方式之一实现：

a.当连续激光为连续半导体激光器时，如果光学谐振腔输出信号幅值高于设定阈值时，则快速关闭半导体激光器激励电流或电压。

b.当连续激光为连续半导体激光器或固体激光器或气体激光器时，在激光器和入射腔镜之间使用快速光开关，如果光学谐振腔输出信号幅值高于设定阈值时，则触发快速光开关关闭激光束。

c.当连续激光为采用方波调制激光器激励电源，或方波调制快速光开关时，如果光学谐振腔输出信号在方波下降沿的幅值高于设定阈值时，则利用方波下降沿关闭激光束。

9.根据权利要求1所述的一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于：所述待测光学元件测试表面可以镀增透膜，使待测光学元件的总吸收损耗和表面增透膜剩余反射率均低于1.0％。

10.根据权利要求8所述的一种光学元件透射损耗测量方法，其特征在于：所述快速光开关是电光或声光调制开关。