[实用新型]一种高能紫外光学镜片测量装置

说明书

技术领域

本发明属于气体激光测试技术领域，特别是一种一种高能紫外光学镜片测量装置。

背景技术

光学镜片有很多性能指标，如像差、色差、成像质量等，其中透过率是对光学镜片的辐射光通量反映和成像质量评价的一个关键参考量，所以对其进行的测量也相当重要。影响光学镜片透过率的因素主要有镜片的反射和吸收，以及镜片内部的气泡、污物等造成的散射等。

在先测试光学镜片透过率的方案多为单通道测量法，这种方法会由于光源本身能量波动造成前后两次测试的辐射光通量抖动，从而引起整个测试的不准确性；另外一种在先测试方案为分光光度计法，这种方法虽然可以精确的测量镜片透过率，但其镜片透过率都是在低能量情况下测得的，而镜片本身在高能强光照射状态下的特性很可能发生变化，所以低能量状态下的测试无法说明高能量情况。此外，利用分光光度计测量时，多对待测镜片的厚度有要求，且其对镜片上的采光区域较小。随着准分子激光器光源及光刻机的发展，需要在高重频、高能量状态下对传播紫外波段光的光学镜片透过率进行准确的测量。

专利号为201210524943.5的中国专利中已提出一种利用透射光路和反射光路来测试镜片透过率的方法，装置原理如图1所示，激光光源1发射激光，首先利用分光片2对激光光源输出光进行分光。同时测量透射、反射两路光的能量并用反射光能量对透射光的能量进行标定；然后在透射光路中插入待测光学镜片(待测镜片放置在图中虚线位置处)，测量透过待测镜片之后的透射能量。通过同时测量此时的透射光能量和反射光能量计算得出待测光学镜片的透过率。虽然这种方法摒弃了光源本身稳定性的影响，且可以在高能状态下测量，但是由于紫外光的穿透能力非常弱，在高能照射、时间推移等累计效应影响下，这种方式所用紫外分光片2本身的透过率也可能由于衬底吸收、色心产生、散射等而发生变化，进而导致利用反射光能量标定透射光能量时会产生抖动，因此，这种方案也会对测量结果引入误差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在解决高能紫外激光系统中光学镜片透过率测试时，在有效地消除光源能量不稳定、分光片分光比抖动(由于高能强光照射下镜片衬底吸收、色心产生等导致的分光比抖动)对测量结果的重复性，以及对高透射镜片透射率测定的影响。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种高能紫外光学镜片测量装置，包括激光光源、反射光栅、第一能量探测器和第二能量探测器，其中，所述激光光源用于产生高能紫外脉冲激光；所述反射光栅用于接收所述激光光源发射的高能紫外脉冲激光，但所述高能紫外脉冲激光不经过所述反射光栅的衬底内部，该反射光栅将该高能紫外脉冲激光进行衍射分束，取其中能量最强的一级作为测量光，能量次强的一级作为参考光，待测镜片放置于测量光的光路上；所述第一能量探测器用于探测参考光的能量；所述第二能量探测器用于探测测量光的能量。

根据本实用新型的具体实施方式，所述第一能量探测器和第二能量探测器通过控制装置关联，可以同时记录某一时刻第一能量探测器和第二能量探测器的测量数值。

(三)有益效果

本发明的一种高能紫外光学镜片测量装置消除了激光光源能量抖动，以及分光片由于衬底吸收、色心产生等导致分光比抖动对光学镜片透过率测量的影响，得出较为精确的待测镜片透过率测量的方案。本发明对待测镜片的厚度和尺寸无要求，能够对用于紫外脉冲激光器的任何光学镜片透射率实现精确且方便的测量。

附图说明

图1是现有技术的利用分光片测试光学镜片透过率装置的光路示意图；

图2是本发明提出的一种高能紫外光学镜片测量装置的光路示意图。

具体实施方式

本发明为解决上述技术问题，提出一种用于精确测量大能量、高重频紫外激光系统光学镜片透过率的装置。通过设计合适的光路并优化测量条件，可以在大能量、高重频条件下实现光学镜片透过率的高精度测量。

本发明的装置采用双光路等光程测量，达到了实时在线测量的目的，其特点在于其构成包括紫外光源、针对紫外光的反射光栅以及待测镜片。紫外光源发出的光以一定入射角照射到反射光栅上，经光栅衍射后会产生多级衍射光，取其中两级作为测量光路和参考光路，其测试原理如下：