[发明专利]一种基于光学干涉的光学薄膜反射率测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种基于光学干涉的光学薄膜反射率测量系统，其特征在于，包括：

光纤端面反射率测试子系统、光学薄膜反射率测试子系统以及修正子系统，其中：

所述光纤端面反射率测试子系统用于获得反射率补偿系数-腔长的关系式，包括：进行光纤的反射率数据采集，通过改变两个光纤端面之间的腔长距离，采集多组干涉光谱并计算对应腔长；基于双光束干涉公式拟合所述多组干涉光谱并解算所述光纤端面的实测反射率；将所述实测反射率与光谱仪直接测得的光纤端面标准反射率进行对比，通过多项式拟合获得反射率补偿系数-腔长的关系式；

所述光学薄膜反射率测试子系统用于通过改变对准的单模光纤与光学薄膜之间的距离，利用所述光纤端面反射率测试子系统采集的多组干涉光谱，基于双光束干涉公式拟合干涉光谱，从而解算所述光学薄膜的实测反射率；

所述修正子系统基于所述反射率补偿系数的表达式对所述光学薄膜的实测反射率进行修正，从而获得光学薄膜的修正反射率；

其中：

所述光纤端面反射率测试子系统包括入射单模光纤(1)、插芯(2)、插芯匹配套管(3)、环氧树脂胶(4)、反射单模光纤(5)、光谱仪(6)、宽带光源(7)、光环形器(8)以及三维光纤微动平台；其中，所述入射单模光纤(1)具有入射单模光纤端面(11)，所述反射单模光纤(5)具有反射单模光纤端面(51)；所述插芯(2)为的一端为抛光端面，为氧化锆插芯；所述插芯匹配套管(3)的底面为C型，材质为氧化锆、SiO₂或玻璃，所述宽带光源(7)用于提供光输入信号，所述光谱仪(6)用于采集入射单模光纤(1)和反射单模光纤(5)的干涉光谱，所述光环形器(8)用于光信号的传输，通过改变入射单模光纤端面(11)与反射单模光纤端面(51)之间的距离，调节法布里珀罗干涉腔的腔长，并对入射单模光纤(1)和反射单模光纤(5)的干涉光谱进行数据处理，得到腔长和待测的反射单模光纤(5)的反射单模光纤端面(51)的反射率以及反射率补偿系数-腔长的关系式；

所述光学薄膜反射率测试子系统包括与所述光纤端面反射率测试子系统共用的入射单模光纤(1)、插芯(2)、插芯匹配套管(3)、环氧树脂胶(4)、光谱仪(6)、宽带光源(7)、光环形器(8)以及三维光纤微动平台，还包括光学薄膜(9)以及电镜铜网(10)；其中所述光学薄膜(9)覆盖在所述电镜铜网(10)上；所述宽带光源(7)提供光输入信号，所述光谱仪(6)采集所述入射单模光纤(1)和所述光学薄膜(9)的干涉光谱，所述光环形器(8)用于光信号的传输，所述入射单模光纤(1)具有入射单模光纤端面(11)，通过三维光纤微动平台调节所述入射单模光纤端面(11)与光学薄膜(9)之间的距离，改变入射单模光纤端面(11)与光学薄膜(9)之间的距离，调节法布里珀罗干涉腔的腔长，并对入射单模光纤端面(11)与光学薄膜(9)的干涉光谱进行数据处理，得到腔长与光学薄膜的反射率，经反射率补偿系数修正后，得到光学薄膜的修正反射率。

2.根据权利要求1所述的一种基于光学干涉的光学薄膜反射率测量系统，其特征在于，所述光学薄膜(9)为单层、少层或多层膜；所述光学薄膜(9)的形状为圆形、方形、三角形或上述不同形状的的组合；所述光学薄膜(9)可为二维材料或有机膜。