[发明专利]一种体全息透射光栅衍射效率测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及光栅技术领域，涉及的一种体全息透射光栅衍射效率测试仪。

背景技术

衍射光栅（以下简称光栅）凭借其优异的性能已成为光谱仪器的核心分光器件，使得光谱仪器在光谱分析、前沿交叉学科、社会民生等领域都得到了广泛而深远的应用。衍射效率是评价光栅性能最为重要的技术指标之一，也是评价光谱仪器能量传输特性的基本因素。衍射效率分为相对衍射效率和绝对衍射效率。相对衍射效率是指单色入射光在给定光谱级次中的衍射光通量，与同一单色光经与光栅具有相同孔径的标准平面反射镜的反射光通量之比。绝对衍射效率是指给定光谱级次中单色衍射光通量与入射光通量之比。同一块光栅对于某一波长λ的不同衍射级次的衍射效率是不同的。光栅客户往往对所需求的光栅提出要求，要求光栅的衍射效率在某一波长λ的第m级次必须达到规定的技术指标要求，所以光栅的研制和生产单位需对光栅进行衍射效率测试。

世界上研制或生产光栅的国家对反射式光栅衍射效率的测量都建立了相应的测试方法，并研制出相关的测试仪器。但是关于测量体全息透射式光栅的测试仪器还鲜有报道。与本发明最为接近的已有技术，是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制开发的全自动反射平面光栅衍射效率测试仪，如图1所示，该宽波段大尺寸平面光栅衍射效率测试仪包括：光源外光路、前置单色仪、测量单色仪和控制器。光源外光路包括钨灯1、氘灯2、聚光镜3。前置单色仪包括入射狭缝4、凹面准直镜5、分光光栅6、反射聚光镜7、壳体8。测量单色仪包括入射狭缝9、凹面准直镜10、待测平面光栅11或参考平面反射镜12、光栅转台13、反射聚光镜14、壳体18、出射狭缝15、光电倍增管16、控制器17。

从图1所示的结构可知，光源外光路和前置单色仪为测量提供单色光，控制器控制分光光栅6和待测平面光栅11的连续转动角速度，使两单色仪输出同一波长单色光。光电倍增管17分别接收来自待测平面光栅11的衍射光或平面参考镜12的反射光，并计算他们的比值。当测量不同波长时，控制器控制分光光栅6和待测平面光栅11进行角度转动，实现不同波长衍射效率的测量。

该种结构装置存在的问题是：该光路结构只适于反射式平面光栅衍射效率的测量，当对体全息透射光栅进行衍射效率的测量时，不能使探测器接收待测光栅的衍射光通量，无法实现体全息透射光栅衍射效率的测量。

发明内容

为了克服上述技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够实现体全息透射光栅衍射效率的测量的，可同时实现体全息透射光栅相对衍射效率和绝对衍射效率的测量的，体全息透射光栅衍射效率测试仪。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种体全息透射光栅衍射效率测试仪，包括：光源模块、前置单色仪、测量单色仪和测控系统；

所述前置单色仪可在将所述光源模块提供的光源进行光学处理后，为所述测量单色仪提供测量光源；所述测控系统可将所述测量单色仪进行测量后得到的信号光进行检测和衍射效率的计算；

所述的测量单色仪的壳体内分别设有在光路方向上依次设置的：第二入射狭缝、第二凹面准直镜、第三平面反射镜、样品夹具、第四平面反射镜、第二凹面成像镜、以及第二出射狭缝；

所述第二凹面准直镜安置在第二入射狭缝和光束经透镜组的光路光轴上；所述第三平面反射镜设置在第二转台上；所述第四平面反射镜设置在第三转台上；所述样品夹具设置在夹具轨道上；所述样品夹具上可以放置待测体全息透射光栅或参考透射镜，样品夹具可以沿着夹具轨道移动；所述第二出射狭缝位于第二凹面成像镜的反射光束的光路上，且位于第二凹面成像镜的焦面上；所述第二凹面成像镜可将信号光反射至测控系统。

在上述技术方案中，所述的光源模块在光路方向上依次包括：钨灯和氘灯；第一平面反射镜和第二平面反射镜、以及聚光镜。

在上述技术方案中，所述的前置单色仪的前置单色仪壳体内，在光路方向上依次包括：第一入射狭缝、第一凹面准直镜、分光光栅组、第一转台、第一凹面成像镜、以及第一出射狭缝。

在上述技术方案中，所述测控系统包括：探测系统和控制器；所述控制器可以对所述探测系统的测量结果进行衍射效率的计算处理和显示。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的体全息透射光栅衍射效率测试仪，能够同时实现体全息透射光栅相对衍射效率和绝对衍射效率的测量。同时，该体全息透射光栅衍射效率测试仪中的透镜组具有可拆卸的宽波段的偏振片，利用本测试仪也可实现体全息透射光栅偏振衍射效率的测试，真正实现了一机多用。

附图说明