[发明专利]一种激光光学元件高反射率测量方法

说明书

为了解决传统激光光学元件高反射率的测量方法测量精度不高的问题，本发明提出一种激光光学元件高反射率测量方法。本发明基于双光路干涉原理，采用空测+实测进行高反射率元件的反射率精确测量，两干涉光路的分光比例大，先获取空测的条纹对比度，然后在光路中加入待测高反射镜进行实测，获得实测的条纹对比度，通过干涉条纹对比度的变化计算待测高反射镜的反射率值，可以实现待测高反射镜反射率的溯源，实现高反射率的高精度测量。

技术领域

本发明属于激光测量技术及装备领域，涉及一种激光光学元件高反射率的测量方法。

背景技术

在激光系统中，反射镜是一种大量应用的基本元件，其作用是实现光路偏折，改变光路的布局，使仪器结构紧凑等，其中高反射率的反射镜大量应用在激光系统的腔镜、ICF激光装置的传输反射镜、高功率加工的振镜等等，此类反射镜均要求具备高的反射率，以提高系统的输出效率，减少光能损失。目前，激光光学元件高反射率的测量是一个难点，尤其对于反射率＞99.9％的测量，传统的方法(例如采用分光光度计进行测量的方式)因光源功率稳定性的问题及探测器本底噪声的问题，往往难以达到高的测量精度。

发明内容

为了解决传统激光光学元件高反射率的测量方法测量精度不高的问题，本发明提出一种激光光学元件高反射率测量方法。

本发明的技术方案是：

一种激光光学元件高反射率测量装置，其特殊之处在于：包括沿光路依次设置的光纤点源、准直镜、分光棱镜和反射镜；在反射镜的反射光路上设置有第一自准反射镜；准直镜的输出光束经分光棱镜反射后的反射光路上设置有旋转载物台；旋转载物台上设置有第二自准反射镜，通过调整旋转载物台可以使第二自准反射镜切入/切出光路；旋转载物台还用于设置待测反射镜；在待测反射镜或第二自准反射镜输出光束经分光棱镜透射后的透射光路上设置有CCD相机；第一自准反射镜和第二自准反射镜的反射率相等。

进一步地，光纤点源的芯径小于准直镜的衍射艾利斑。

进一步地，反射镜采用不镀膜的裸板玻璃。

进一步地，第一自准反射镜、第二自准反射镜采用材料、加工方式完全相同的裸板玻璃。或者，第一自准反射镜、第二自准反射镜采用材料、加工方式及镀膜完全相同的反射镜。

进一步地，CCD相机采用大动态制冷型CCD相机。

本发明同时提供了一种利用上述的激光光学元件高反射率测量装置测量激光光学元件高反射率的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1：空测

1.1)调整旋转载物台将第二自准反射镜切入分光棱镜的反射光路中；

1.2)利用CCD相机获取双光束干涉条纹；

1.3)计算双光束干涉条纹的对比度v：

其中，

I为光源的入射强度；

I₀为空测时参考光束的强度，

I₁为空测时测量光束的强度，I₁＝I×K×(1-K)×ρ₆；

K为分光棱镜的反射率；

ρ₄、ρ₅、ρ₆分别为反射镜、第一自准反射镜和第二自准反射镜的反射率；

I_max、I_min分别为步骤1.2)得到的干涉条纹图像中的强度最大值和最小值；步骤2：实测