一種光學(xué)元件反射率測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于儀器科學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)元件反射率測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在國家許多重要的應(yīng)用工程和科研試驗中，如高功率大型激光器試驗，都需要大口徑的光學(xué)元件，而光學(xué)元件的質(zhì)量是保障整個試驗成功的重要因素，所以需要對大口徑光學(xué)元件的重要性能反射率進行高精度的測量。隨著激光技術(shù)的迅速發(fā)展，對激光膜層的性能提出了越來越高的要求，其中激光膜層的反射率是膜層最重要的參數(shù)之一。由于對某些膜層反射率所提出的精度要求較高，例如:低反射率R〈0.5%，高反射率R>99.7%。
[0003]現(xiàn)有測量光學(xué)元件的反射率一般利用的分光光度計測量透光率，然后再換算成反射率的方法，無法達到更高的精度要求，需要尋求新的測量儀器和新的測量方法。目前某些分光光度計上帶有測量反射率的附件裝置，但是這種儀器也有其缺點，就是采用光電倍增管作為探測器，只能在黑暗的環(huán)境中使用，且測量光學(xué)元件尺寸受到限制，不能滿足在線測量光學(xué)元件反射率的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種光學(xué)元件反射率測量儀。
[0005]本發(fā)明的光學(xué)元件反射率測量儀，包括激光器，斬光器，樣品裝卡臺，光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片，光電二極管，前置放大器，鎖相放大器和計算機；
所述的激光器輸出的激光經(jīng)斬光器調(diào)制后變成脈沖光，脈沖光直接照射光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片或者待測光學(xué)元件，從光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片或者待測光學(xué)元件反射的反射光被光電二極管接收并轉(zhuǎn)換為電信號，電信號分別經(jīng)過前置放大器和鎖相放大器放大后輸出與反射光強成正比的直流電壓，直流電壓被計算機接收和顯示。
[0006 ] 所述的激光器的輸出激光為連續(xù)光，功率小于20mW;
所述的斬光器調(diào)制激光器輸出的連續(xù)光而產(chǎn)生的脈沖光的頻率大于1000Hz。
[0007]所述的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片的反射率小于等于4%。
[0008]本發(fā)明的工作過程為:
a.將反射率為固定值&的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片裝卡在樣品裝卡臺上；
b.斬光器、前置放大器、鎖相放大器和計算機上電；
c.開啟激光器，調(diào)整功率，使其輸出功率小于20mW，輸出連續(xù)激光；
d.利用計算機讀取此時鎖相放大器輸出的直流電壓值VI，將Vl作為參考電壓；
e.關(guān)閉激光器或者遮擋激光，取下光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片，將待測光學(xué)元件裝卡在樣品裝卡臺上；
f.開啟激光器或者移開遮光板，利用計算機讀取此時的鎖相放大器輸出的直流電壓值
V2；
g.步驟f測得的電壓值V2與步驟d測得的電壓值Vl比對，根據(jù)公式R=RsX V2/V1得到待測光學(xué)元件的反射率R; h.關(guān)閉激光器、斬光器、前置放大器、鎖相放大器和計算機。
[0009]本發(fā)明采用常規(guī)的光電二極管作為光敏元件采集光信號，可在常規(guī)條件下使用，采用鎖相放大器對信號進行放大，能夠在強的噪聲和干擾背景中檢測到有用的信號。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，適合在線測量光學(xué)元件對固定波長激光的反射率。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的光學(xué)元件反射率測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1.激光器2.斬光器3.樣品裝卡臺4.光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片5.光電二極管6.前置放大器7.鎖相放大器8.計算機。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明。
[0012]實施例1
參見圖1，本發(fā)明的光學(xué)元件反射率測量儀包括激光器I，斬光器2，樣品裝卡臺3，光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片4，光電二極管5，前置放大器6，鎖相放大器7和計算機8;
所述的激光器I輸出的激光經(jīng)斬光器2調(diào)制后變成脈沖光，脈沖光直接照射在放置于樣品裝卡臺3上的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片4或者待測光學(xué)元件，從光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片4或者待測光學(xué)元件反射的反射光被光電二極管5接收并轉(zhuǎn)換為電信號，電信號分別經(jīng)過前置放大器6和鎖相放大器7放大后輸出與反射光強成正比的直流電壓，直流電壓被計算機8接收和顯示。
[0013]所述的激光器I的輸出激光為連續(xù)光，功率小于20mW;
所述的斬光器2調(diào)制激光器I輸出的連續(xù)光而產(chǎn)生的脈沖光的頻率大于I OOOHz。
[0014]所述的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片4的反射率等于4%。
[0015]將反射率為固定值匕的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片裝卡在樣品裝卡臺上;斬光器、前置放大器、鎖相放大器和計算機上電；開啟激光器，調(diào)整功率，使其輸出功率小于20mW;利用計算機讀取此時鎖相放大器輸出的直流電壓值Vl;關(guān)閉激光器或者遮擋激光，取下光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片，將待測光學(xué)元件K9玻璃，入射激光與K9玻璃表面成45°角，裝卡在樣品裝卡臺上;開啟激光器或者移開遮光板，利用計算機讀取此時的鎖相放大器輸出的直流電壓值V2;最后利用公式R=RsX V2/V1得到待測光學(xué)元件的反射率R為1.012%。
[0016]實施例2
實施例2與實施例1的實施方式基本相同，主要區(qū)別在于更換一個反射率3.5%光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片4用于測量待測光學(xué)元件的反射率R。
[0017]本發(fā)明不局限于上述【具體實施方式】，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種光學(xué)元件反射率測量儀，其特征在于，包括激光器(1)，斬光器(2)，樣品裝卡臺(3)，光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片(4)，光電二極管(5)，前置放大器(6)，鎖相放大器(7)和計算機(8); 所述的激光器(I)輸出的連續(xù)激光經(jīng)斬光器(2)調(diào)制后變成脈沖激光，脈沖激光直接照射在放置于樣品裝卡臺(3)上的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片(4)，從光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片(4)反射的反射脈沖激光被光電二極管(5)接收并轉(zhuǎn)換為脈沖電壓信號，脈沖電壓信號依次經(jīng)過前置放大器(6)和鎖相放大器(7)放大后，輸出與反射光強成正比的直流電壓信號，直流電壓信號傳輸至計算機(8)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件反射率測量儀，其特征在于，所述的激光器(I)輸出的連續(xù)激光，功率小于20mW。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件反射率測量儀，其特征在于，所述的脈沖激光的頻率大于 1000Hz。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件反射率測量儀，其特征在于，所述的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片(4)的反射率小于等于4%。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光學(xué)元件反射率測量儀，用于光學(xué)元件反射率的測量。本發(fā)明的光學(xué)元件反射率測量儀采用光電二極管采集光學(xué)元件或光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片的反射光并轉(zhuǎn)換為電信號，電信號再經(jīng)過前置放大器和鎖相放大器放大后，得到與信號光強度成正比的直流電壓信號。該儀器以測量光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)片反射光所獲得的直流電壓信號為基準(zhǔn)，測量待測元件反射光所獲得的直流電壓信號與基準(zhǔn)比對，獲得待測光學(xué)元件的反射率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，測量精度高，且能夠?qū)崿F(xiàn)對光學(xué)元件反射率的在線測量。
【IPC分類】G01N21/55
【公開號】CN105527252
【申請?zhí)枴緾N201610019827
【發(fā)明人】賈寶申, 呂海兵, 苗心向, 牛龍飛, 周國瑞, 劉昊, 李可欣
【申請人】中國工程物理研究院激光聚變研究中心
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年1月13日