[发明专利]一种基于补偿算法的光栅衍射效率的测量方法

摘要

一种基于补偿算法的光栅衍射效率的测量方法，涉及光谱技术领域，解决现有的光栅衍射效率测量方法存在测量误差并导致测量结果不准确的问题，包括对前置单色仪进行波长标定；准备待测平面光栅和参考平面反射镜；测量参考平面反射镜的反射光通量；输入待测平面光栅的基本参数，如刻线密度、待测波长范围、闪耀波长等，测量待测平面光栅测试波长的衍射光通量；计算由光栅色散引起的出射光谱增宽宽度和光栅旋转造成的光束截面因子，计算存在误差的测量值，根据补偿模型，基于补偿算法计算待测光栅的衍射效率。本测量方法可设置起始波长、终止波长及扫描步长，并具有对测量结果进行自动修正的功能。且测量方法简单，测试过程性能稳定、自动化程度高。

主权项

1.一种基于补偿算法的光栅衍射效率的测量方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、对前置单色仪进行波长标定；步骤二、打开测量单色仪，将参考平面反射镜（17）放在第二转台（18）上；设置待测平面光栅（16）参数，根据待测平面光栅（16）的测试波长设置前置单色仪的输出波长，控制器（23）控制第二转台（18）对参考平面反射镜（17）进行扫描，获得参考平面反射镜（17）的反射光通量；步骤三、将待测平面光栅（16）放在第二转台（18）上，根据待测平面光栅（16）的测试波长设置前置单色仪的输出波长，控制器（23）控制第二转台（18）对待测平面光栅（16）进行扫描，获得待测平面光栅（16）的衍射光通量；对步骤二获得的反射光通量与衍射光通量求比值，获得存在误差的待测平面光栅衍射效率测量值M₀；步骤四、计算光谱增宽宽度和光束截面变化因子；所述光谱增宽宽度公式为：上式中，f为测量单色仪成像镜的焦距，Δλ为前置单色仪的输出带宽，λ为入射波长，β为光栅衍射角，d为待测平面光栅（16）的光栅常数；所述光束截面变化因子公式为：k(θ)=k2(θ)/k1(θ)=cos(-β)cos(γ-β);]]>式中，γ为衍射效率测试仪的偏离角，k₁(θ)为入射光束截面因子，k₂(θ)为衍射光束截面因子；步骤五、根据补偿模型公式，将步骤四中的光谱增宽宽度Δw、光束截面变化因子k(θ)和步骤三中的存在误差的测量值M₀带入补偿模型，获得待测平面光栅（16）的衍射效率；所述待测平面光栅（16）的衍射效率用公式表示为：y=β0+β1Δw+β2(Δw)2+β3M0×1k(θ)+β4(M0×1k(θ))2+β5M0×1k(θ)×Δw]]>式中，β₀,β₁,…,β₅为补偿模型的补偿系数，y为补偿后的待测平面光栅的衍射效率。