[实用新型]一种能精确控制入射角的分光镜测量装置

说明书

为了解决传统分光镜分光比和反射透射率测量方法光路复杂、误差大的技术问题，本实用新型提供了一种能精确控制入射角的分光镜测量装置。本实用新型基于分光镜对部分光反射的特性，利用小孔光阑、五棱镜以及第二平面反射镜自准的方法，降低了测量光路的误差；利用自准直光管垂直入射的方法解决了对45°入射角度基准的标定；利用自准直光管的角度检测功能实现了对分光镜入射角小角度变化的精确控制，当自准直光管精度为1时，入射角度控制精度可达到0.5量级。

技术领域

本实用新型属于分光镜测量领域，涉及一种能精确控制入射角的分光镜测量装置。本实用新型适用于波长分光镜和光强分光镜的测量。

背景技术

分光镜是一种常见的光学元件，能按照不同的分光要求将一束光分为两部分，按照分光特性可以分为光强分光镜，波长分光镜和偏振分光镜。随着光学薄膜技术的发展，分光镜通常是在玻璃基底上镀若干层薄膜来实现分光要求。分光镜最常见的使用就是以一定的入射角度入射，其中45°入射角最为常见，而分光镜由于设计要求的不同，复杂分光膜对角度极其敏感，再加上镀膜工艺造成的偏差，容易造成最佳入射角的偏移。另外，当分光镜应用于光学系统中时，由于装配工艺的影响，装配入射角存在一定误差。入射角的改变会引起分光镜反射率、透过率的改变，降低分光镜的设计指标。因此需要在分光镜加工完成后，对设计入射角和入射角小角度变化范围内的反射率、透射率及其变化进行测量：一是检测设计的入射角在加工过程中是否有偏移，二是精确测量入射角小角度变化范围内的反射率和透射率变化，确定光路装配过程中的公差要求。

传统的分光镜分光比和反射透射率测量方法存在以下问题：为提高测量精度，其测试光路和方法往往比较复杂；另外，无法对入射角度及其小角度变化进行精确控制，测量误差大。

实用新型内容

为了解决传统分光镜分光比和反射透射率测量方法光路复杂、误差大的技术问题，本实用新型提供了一种能精确控制入射角的分光镜测量装置，基于分光镜对部分光反射的特性，利用小孔光阑、五棱镜以及第二平面反射镜自准的方法(自准主要是指这三个元件)，降低了测量光路的误差；利用自准直光管垂直入射的方法解决了对45°入射角度基准的标定；利用自准直光管的角度检测功能实现了对分光镜入射角小角度变化的精确控制，角度控制范围与自准直光管视场有关。

本实用新型的技术解决方案是：

本实用新型同时提供了一种能精确控制入射角的分光镜测量装置，其特殊之处在于：包括可调谐激光器、准直镜、小孔光阑、第一平面反射镜、转台、五棱镜、第二平面反射镜、自准直光管、第一激光功率计、第二激光功率计；所述小孔光阑的中心孔直径D＝0.1～1mm；

所述测量装置还包括可调光阑或者口径小于待测分光镜口径且不拦光的不可调光阑；

所述可调谐激光器、小孔光阑、准直镜、第一平面反射镜依次设置；

所述转台设置在所述第一平面反射镜的反射光路上；所述转台带有六自由度调节装置；所述转台用于固定放置所述五棱镜或者待测分光镜；

所述五棱镜、第二平面反射镜和小孔光阑用于90°光路自准，测量时均被移除；90°光路自准时所述五棱镜通过所述调节装置设置在所述转台上，所述第二平面反射镜设置在所述五棱镜的出射光路上；

所述自准直光管用于标定待测分光镜的45°基准以及进行45°基准角度监测；

测量时，所述小孔光阑被所述可调光阑或者口径小于待测分光镜口径且不拦光的不可调光阑替换，所述第二平面反射镜被所述第一激光功率计替换；所述第一激光功率计位于待测分光镜的反射光路上；所述第二激光功率计设置在待测分光镜的透射光路上，与所述第一激光功率计等光程设置。

进一步地，考虑到对于某些分光镜的测量，采用的激光只能选择不可见光，所述小孔光阑采用由荧光材料制成或者表面涂覆荧光材料的感光小孔光阑，这样在光阑的两个面上，都能够看到入射到其上的光斑大小及位置。