[发明专利]偏置角可调中阶梯光栅效率测试仪的光路结构及测试方法

权利要求书

1.一种偏置角可调中阶梯光栅相对衍射效率测试仪的光路结构，包括光源(1)、前置光路(2)、测量光路(3)和探测系统(4)，所述光源(1)用于为中阶梯光栅衍射效率的测量提供连续的测试波长，所述前置光路(2)对光源(1)发出的光进行分光，用于为中阶梯光栅衍射效率的测量提供单色光，所述测量光路(3)用于实现中阶梯光栅衍射效率的测量，所述探测系统(4)用于接收从测量光路(3)出射的光电信号，其特征在于：

所述测量光路(3)按光束的传播轨迹顺序包括中间狭缝(5)、准直镜(6)、待测元件、聚焦镜模块(10)和出射狭缝(11)；

所述待测元件通过双层旋转平台(7)安装在光路中，待测元件为待测中阶梯光栅(8)或参考反射镜(9)；

所述双层旋转平台(7)包括上层旋转台和下层旋转台，下层旋转台通过旋转实现待测中阶梯光栅(8)不同偏置角的设置，上层旋转台实现中阶梯光栅(8)不同测试波长范围的扫描；

所述聚焦镜模块(10)处设置有刻度标尺(12)，所述刻度标尺(12)的刻度根据待测中阶梯光栅(8)的偏置角设置，所述聚焦镜模块(10)设置在与偏置角相对应的刻度标尺(12)的刻度位置上。

2.根据权利要求1所述的偏置角可调中阶梯光栅相对衍射效率测试仪的光路结构，其特征在于：所述待测中阶梯光栅(8)的偏置角的可调范围为3°～10°。

3.根据权利要求1所述的偏置角可调中阶梯光栅相对衍射效率测试仪的光路结构，其特征在于：所述光源(1)为氘灯或钨灯。

4.根据权利要求1所述的偏置角可调中阶梯光栅相对衍射效率测试仪的光路结构，其特征在于：所述中阶梯光栅(8)和参考反射镜(9)具有分别对应的待测元件夹具。

5.根据权利要求1所述的偏置角可调中阶梯光栅相对衍射效率测试仪的光路结构，其特征在于：所述前置光路(2)采用C-T水平扫描光栅单色仪、交叉型扫描光栅单色仪或棱镜扫描单色仪。

6.根据权利要求1所述的偏置角可调中阶梯光栅相对衍射效率测试仪的光路结构，其特征在于：根据待测中阶梯光栅(8)的基本参数和测试偏置角，选择相应的聚焦镜模块(10)；所述基本参数包括刻线密度和闪耀角。

7.根据权利要求1所述的偏置角可调中阶梯光栅相对衍射效率测试仪的光路结构，其特征在于：所述聚焦镜模块(10)包括可转换的多种聚焦镜，能够根据不同偏置角选择所需聚焦镜。

8.一种利用权利要求1所述的光路结构的中阶梯光栅相对衍射效率的测量方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1)选择并设置聚焦镜模块(10)：

将待测中阶梯光栅(8)安装在双层旋转平台(7)上，通过转动双层旋转平台(7)的下层旋转台将待测中阶梯光栅(8)的测试偏置角设置为待测中阶梯光栅(8)工作状态下的目标偏置角；然后，根据将待测中阶梯光栅(8)的基本参数和测试偏置角，选择相应的聚焦镜模块(10)，放置在刻度标尺(12)与测试偏置角相应位置上；所述基本参数包括刻线密度和闪耀角；

2)待测样品中阶梯光栅(8)衍射光通量的测试：

根据光源(1)发出的测试波长，前置光路(2)提供对应波长的单色光，通过双层旋转平台(7)的上层旋转台的旋转将待测中阶梯光栅(8)的不同波长的衍射光照射到聚焦镜模块(10)上，聚焦镜模块(10)将光束聚焦至出射狭缝(11)处，探测系统(4)采集待测中阶梯光栅(8)不同衍射级次不同自由光谱区的衍射光通量；

3)参考反射镜(9)反射光通量的测试：

将中阶梯光栅(8)从双层旋转平台(7)上拆卸下来，将参考反射镜(9)固定在双层旋转平台(7)上；

同步骤2)一致，根据测试波长，前置光路(2)提供对应波长的单色光，通过双层旋转平台(7)的上层旋转台的旋转将参考反射镜(9)的不同波长的反射光照射到聚焦镜模块(10)上，聚焦镜模块(10)将光束聚焦至出射狭缝(11)处，探测系统(4)采集参考反射镜(9)不同波长的反射光通量；

4)将步骤2)的衍射光通量与步骤3)反射光通量相比，获得待测中阶梯光栅(8)的衍射效率，绘制衍射效率关于波长的曲线。