本發(fā)明涉及光譜技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種凹面光柵衍射效率測(cè)試儀。

背景技術(shù)：

凹面光柵作為光譜儀器的核心分光器件，其在光譜分析、前沿交叉學(xué)科、社會(huì)民生等領(lǐng)域均具有廣泛應(yīng)用。凹面光柵兼具色散分光與光束聚焦功能，其具有簡(jiǎn)化光路的作用，極大地推動(dòng)了光譜儀器的小型化和輕型化。隨著凹面光柵制作工藝的發(fā)展，具有像差校正、低雜散光、無(wú)鬼線和高信噪比等優(yōu)秀性能的凹面光柵在光譜儀器應(yīng)用領(lǐng)域重要性日益突出，因此高質(zhì)量凹面光柵的制造及測(cè)量技術(shù)顯得尤為關(guān)鍵。

凹面光柵的衍射效率分為絕對(duì)衍射效率和相對(duì)衍射效率，其中絕對(duì)衍射效率多應(yīng)用于光柵的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，而相對(duì)衍射效率則多用于光柵實(shí)際測(cè)量領(lǐng)域。因此，作為凹面光柵最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，在投入使用前凹面光柵均需要進(jìn)行衍射效率的測(cè)試。

現(xiàn)有的凹面光柵衍射效率測(cè)試儀器中，普遍采用雙單色儀的結(jié)構(gòu)形式，如圖1所示，其光路結(jié)構(gòu)包括光源、前置單色儀、測(cè)量單色儀。其中光源為鎢燈。前置單色儀包括入射狹縫02、凹面準(zhǔn)直鏡03、分光光柵04、反射聚光鏡05。測(cè)量單色儀包括傳輸光纖06、入射臂07、待測(cè)元件支撐臺(tái)08、出射臂010、探測(cè)器011。其中標(biāo)號(hào)09為待測(cè)元件(凹面標(biāo)準(zhǔn)反射鏡或凹面光柵)。

使用圖1中的測(cè)試儀時(shí)，光源出射連續(xù)光經(jīng)前置單色儀為測(cè)量提供單色光，其出射端與傳輸光纖06相連接，根據(jù)待測(cè)元件09的測(cè)量需要控制光纖在入射臂07、出射臂010的位置以及待測(cè)元件轉(zhuǎn)臺(tái)08的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。探測(cè)器011用于接收凹面光柵的衍射光通量和凹面標(biāo)準(zhǔn)反射鏡的反射光通量，其比值即為凹面光柵的相對(duì)衍射效率，以此類(lèi)推實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)處凹面光柵相對(duì)衍射效率的測(cè)量。

然而使用上述測(cè)試儀器無(wú)法同時(shí)測(cè)量凹面光柵的絕對(duì)、相對(duì)衍射效率，其檢測(cè)待測(cè)元件的面積有限并且無(wú)法避免待測(cè)光柵和標(biāo)準(zhǔn)反射鏡出射光譜寬度不一致、光柵疊級(jí)、儀器雜散光較大以及光源穩(wěn)定性較差影響測(cè)量精度的問(wèn)題，同時(shí)前置單色儀需定期定標(biāo)、一次測(cè)量單波長(zhǎng)模式又影響其檢測(cè)效率。

綜上所述，如何有效地避免待測(cè)凹面光柵與標(biāo)準(zhǔn)反射鏡出射光譜寬度不一致、光柵疊級(jí)、儀器雜散光較大以及光源穩(wěn)定性較差影響測(cè)量精度的問(wèn)題，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種凹面光柵衍射效率測(cè)試儀，該凹面光柵衍射效率測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地避免待測(cè)凹面光柵與標(biāo)準(zhǔn)反射鏡出射光譜寬度不一致、光柵疊級(jí)、儀器雜散光較大以及光源穩(wěn)定性較差影響測(cè)量精度的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種凹面光柵衍射效率測(cè)試儀，包括光源系統(tǒng)、測(cè)量單色儀和傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)；

所述測(cè)量單色儀包括開(kāi)設(shè)有第一入射孔的第一殼體、設(shè)置于所述第一殼體內(nèi)部的用于支撐待測(cè)元件的支撐臺(tái)、設(shè)置于所述第一殼體內(nèi)部的出射臂和主探測(cè)器；

所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)包括開(kāi)始有第二入射孔的第二殼體、設(shè)置于所述第二殼體內(nèi)的沿光路傳輸方向依次布置的準(zhǔn)直鏡、分光立方體A、固定角錐體A、移動(dòng)角錐體A以及聚光鏡；

所述光源系統(tǒng)發(fā)出的光經(jīng)所述第二入射孔進(jìn)入到所述第二殼體后，經(jīng)所述準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直、分光立方體A分光、固定角錐體A和移動(dòng)角錐體A反射最終由聚光鏡匯聚于第一入射孔處；

經(jīng)所述第一入射孔進(jìn)入第一殼體的光能夠直接照射在所述支撐臺(tái)上的待測(cè)元件上，并由待測(cè)元件匯聚到出射臂上，進(jìn)而經(jīng)過(guò)出射臂照射在主探測(cè)器上。

優(yōu)選地，上述凹面光柵衍射效率測(cè)試儀中，所述傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述聚光鏡的出射光路上的分束鏡和位于所述分束鏡的分束光路上且位于所述聚光鏡的焦平面上的輔助探測(cè)器。

優(yōu)選地，上述凹面光柵衍射效率測(cè)試儀中，還包括參考干涉系統(tǒng)，其包括穩(wěn)頻激光器、激光反射鏡、分光立方體B、固定角錐體B、運(yùn)動(dòng)角錐體B和參考探測(cè)器；

所述穩(wěn)頻激光器發(fā)出的激光經(jīng)激光反射鏡反射、分光立方體B分光、固定角錐體B及運(yùn)動(dòng)角錐體B反射最終匯集在參考探測(cè)器；

優(yōu)選地，上述凹面光柵衍射效率測(cè)試儀中，所述移動(dòng)角錐體A和固定角錐體B相對(duì)設(shè)置，還包括動(dòng)鏡系統(tǒng)，其能夠帶動(dòng)所述移動(dòng)角錐體A和固定角錐體B同時(shí)做直線移動(dòng)以使主光路與參考光路的光程差同時(shí)發(fā)生變化，所述主探測(cè)器、輔助探測(cè)器、參考探測(cè)器分別同時(shí)接收并記錄隨光程差變化的干涉光強(qiáng)。

優(yōu)選地，上述凹面光柵衍射效率測(cè)試儀中，所述支撐臺(tái)包括能夠帶動(dòng)所述待測(cè)元件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)和能夠帶動(dòng)所述待測(cè)元件滑動(dòng)的滑臺(tái)，所述滑臺(tái)能夠使待測(cè)元件沿著第一直線滑動(dòng)，所述第一直線過(guò)所述聚光鏡的焦點(diǎn)且垂直于所述分光立方體A的出光光路；所述轉(zhuǎn)臺(tái)能夠使待測(cè)元件圍繞第二直線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二直線垂直于所述第一直線且垂直于所述分光立方體A的出光光路。

優(yōu)選地，上述凹面光柵衍射效率測(cè)試儀中，所述出射臂能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，且其轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線沿著所述待測(cè)元件的接收光路方向設(shè)置且垂直于第二直線。

優(yōu)選地，上述凹面光柵衍射效率測(cè)試儀中，所述測(cè)量單色儀還包括用于帶動(dòng)所述主探測(cè)器沿著所述出射臂的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)。

優(yōu)選地，上述凹面光柵衍射效率測(cè)試儀中，還包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其能夠?qū)Σ杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行光譜還原并計(jì)算得出待測(cè)凹面光柵的相對(duì)衍射效率和絕對(duì)衍射效率。

本發(fā)明提供的凹面光柵衍射效率測(cè)試儀包括光源系統(tǒng)、測(cè)量單色儀和傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)。其中，測(cè)量單色儀系統(tǒng)包括第一殼體、用于支撐待測(cè)元件的支撐臺(tái)、出射臂和主探測(cè)器。支撐臺(tái)、出射臂和主探測(cè)器均設(shè)置在第一殼體內(nèi)部，并且第一殼體上開(kāi)設(shè)有第一入射孔。

傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)包括第二殼體、準(zhǔn)直鏡、分光立方體A、固定角錐體A、移動(dòng)角錐體A以及聚光鏡，且準(zhǔn)直鏡、分光立方體A、固定角錐體A、移動(dòng)角錐體A以及聚光鏡設(shè)置在第二殼體內(nèi)部，第二殼體開(kāi)設(shè)有第二入射孔。準(zhǔn)直鏡、分光立方體A、固定角錐體A、移動(dòng)角錐體A以及聚光鏡沿光路傳輸方向依次布置。

光源系統(tǒng)發(fā)出的光經(jīng)第二入射孔進(jìn)入到第二殼體后，經(jīng)準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直、分光立方體A分光、固定角錐體A和移動(dòng)角錐體A反射最終由聚光鏡匯聚于第一入射孔處。

經(jīng)第一入射孔進(jìn)入第一殼體的光直接照射在支撐臺(tái)上的待測(cè)元件上，并由待測(cè)元件匯聚到出射臂上，進(jìn)而經(jīng)過(guò)出射臂照射在主探測(cè)器上。主探測(cè)器用于接收并記錄干涉光強(qiáng)。

應(yīng)用本發(fā)明提供的凹面光柵衍射效率測(cè)試儀時(shí)，由于采用了傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)，因此采用傅里葉方法能夠避免待測(cè)光柵和標(biāo)準(zhǔn)反射鏡出射光譜寬度不一致、存在光柵疊級(jí)、儀器雜散光較大等問(wèn)題，從而提高凹面光柵衍射效率的測(cè)量精度。同時(shí)進(jìn)入第一殼體的光可以直接照射在待測(cè)元件上，自始至終光并沒(méi)有通過(guò)傳輸光纖進(jìn)行傳輸，增加了該測(cè)試儀的測(cè)量面積。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中凹面光柵衍射效率測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的凹面光柵衍射效率測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖1中：

01-鎢燈、02-入射狹縫、03-凹面準(zhǔn)直鏡、04-分光光柵、05-反射聚光鏡、06-傳輸光線、07-入射臂、08-待測(cè)元件支撐臺(tái)、09-待測(cè)元件、010-出射臂、011-探測(cè)器；

在圖2中：

1-鎢燈、2-平面反射鏡、3-凹面聚光鏡、4-第二入射孔、5-準(zhǔn)直鏡、6-分光立方體A、7-固定角錐體A、8-移動(dòng)角錐體A、9-孔徑光闌、10-聚光鏡、11-分束鏡、12-輔助探測(cè)器、13-第一入射孔、14-支撐臺(tái)、15-滑臺(tái)、16-轉(zhuǎn)臺(tái)、17-待測(cè)元件、18-驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、19-移動(dòng)平臺(tái)、20-主探測(cè)器、21-穩(wěn)頻激光器、22-激光反射鏡、23-分光立方體B、24-固定角錐體B、25-運(yùn)動(dòng)角錐體B、26-動(dòng)鏡系統(tǒng)、27-參考探測(cè)器。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的目的在于提供一種凹面光柵衍射效率測(cè)試儀，該凹面光柵衍射效率測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地避免待測(cè)凹面光柵與標(biāo)準(zhǔn)反射鏡出射光譜寬度不一致、光柵疊級(jí)、儀器雜散光較大以及光源穩(wěn)定性較差影響測(cè)量精度的問(wèn)題。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的凹面光柵衍射效率測(cè)試儀包括光源系統(tǒng)、測(cè)量單色儀和傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)。其中，測(cè)量單色儀系統(tǒng)包括第一殼體、用于支撐待測(cè)元件17的支撐臺(tái)14、出射臂和主探測(cè)器20。支撐臺(tái)14、出射臂和主探測(cè)器20均設(shè)置在第一殼體內(nèi)部，并且第一殼體上開(kāi)設(shè)有第一入射孔13。第一入射孔13的直徑可以為1mm。支撐臺(tái)14位于第一入射孔13的入射光路上。

傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)包括第二殼體、準(zhǔn)直鏡5、分光立方體A6、固定角錐體A7、移動(dòng)角錐體A8以及聚光鏡10，且準(zhǔn)直鏡5、分光立方體A6、固定角錐體A7、移動(dòng)角錐體A8以及聚光鏡10設(shè)置在第二殼體內(nèi)部，第二殼體開(kāi)設(shè)有第二入射孔4。準(zhǔn)直鏡5、分光立方體A6、固定角錐體A7、移動(dòng)角錐體A8以及聚光鏡10沿光路傳輸方向依次布置。

第二入射孔4位于準(zhǔn)直鏡5的入射光路上，且第二入射孔4位于凹面聚光鏡3和準(zhǔn)直鏡5共同的焦面上；第一入射孔13位于待測(cè)元件17的入射光路上且位于聚光鏡10和待測(cè)元件17共同的焦面上。

光源系統(tǒng)發(fā)出的光經(jīng)第二入射孔4進(jìn)入到第二殼體后，經(jīng)準(zhǔn)直鏡5準(zhǔn)直、分光立方體A6分光、固定角錐體A7和移動(dòng)角錐體A8反射最終由聚光鏡10匯聚于第一入射孔13處。

經(jīng)第一入射孔13進(jìn)入第一殼體的光直接照射在支撐臺(tái)14上的待測(cè)元件17上，并由待測(cè)元件17匯聚到出射臂上，進(jìn)而經(jīng)過(guò)出射臂最終匯聚到主探測(cè)器20上。主探測(cè)器20用于接收并記錄出射臂出射光的干涉光強(qiáng)。

應(yīng)用本發(fā)明提供的凹面光柵衍射效率測(cè)試儀時(shí)，由于采用了傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)，因此采用傅里葉算法能夠避免待測(cè)光柵和標(biāo)準(zhǔn)反射鏡出射光譜寬度不一致、存在光柵疊級(jí)、儀器雜散光較大、光源穩(wěn)定性較差等問(wèn)題，從而提高凹面光柵衍射效率的測(cè)量精度，并且可實(shí)現(xiàn)單次多波長(zhǎng)測(cè)量。同時(shí)進(jìn)入第一殼體的光可以直接照射在待測(cè)元件上，自始至終光并沒(méi)有通過(guò)傳輸光纖進(jìn)行傳輸，增加了該測(cè)試儀的測(cè)量面積。

進(jìn)一步地，傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)還可以包括位于聚光鏡10的入射光路上的并可調(diào)節(jié)光束直徑的孔徑光闌9。如此更加便于調(diào)節(jié)照射聚光鏡10的入射光的光束直徑，根據(jù)待測(cè)光柵的檢測(cè)要求選擇合適的孔徑光闌9。該孔徑光闌9也位于第二殼體內(nèi)部。

上述實(shí)施例中，傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)還包括設(shè)置于聚光鏡10的出射光路上的分束鏡11和位于分束鏡11的分束光路上且位于聚光鏡10的焦平面上的輔助探測(cè)器12。即輔助探測(cè)器12不僅位于分束鏡11的分束光路上還位于聚光鏡10的焦平面上，輔助探測(cè)器12用于接收并記錄分束鏡11的分束光的干涉光強(qiáng)。該分束鏡11位于第二殼體內(nèi)部。輔助探測(cè)器12可以位于第二殼體外部，第二殼體設(shè)置有出射孔，分束鏡11的分束光經(jīng)出射孔照射在輔助探測(cè)器12上。

準(zhǔn)直鏡5可以為90°離軸準(zhǔn)直鏡，聚光鏡10可以為90°離軸聚光鏡。如此，傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)設(shè)置在第二入射孔4的傳播方向上，光源系統(tǒng)發(fā)出的光經(jīng)第二入射孔4進(jìn)入到第二殼體后，經(jīng)90°離軸準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直、分束立方體分束、固定角錐體A7及運(yùn)動(dòng)角錐體A反射以及孔徑光闌9，最終由90°離軸聚光鏡匯聚于測(cè)量第一入射孔13處。分束鏡11位于聚光鏡10的聚焦光束方向，輔助探測(cè)器12位于分束鏡11的分束方向且位于聚光鏡10的焦平面處。

輔助探測(cè)器12接收并記錄入射到其上的干涉光強(qiáng)，同時(shí)主探測(cè)器20接收并記錄入射到其上的干涉光強(qiáng)。

進(jìn)一步地，該凹面光柵衍射效率測(cè)試儀還包括參考干涉系統(tǒng)，參考干涉系統(tǒng)包括穩(wěn)頻激光器21、激光反射鏡22、分光立方體B23、固定角錐體B24、運(yùn)動(dòng)角錐體B25和參考探測(cè)器27。其中，穩(wěn)頻激光器21發(fā)出的激光經(jīng)激光反射鏡22反射、分光立方體B23分光、固定角錐體B24及運(yùn)動(dòng)角錐體B25反射最終匯集在參考探測(cè)器27。移動(dòng)角錐體A8和固定角錐體B24相對(duì)設(shè)置。參考干涉系統(tǒng)還包括動(dòng)鏡系統(tǒng)26，動(dòng)鏡系統(tǒng)26能夠帶動(dòng)移動(dòng)角錐體A8和移動(dòng)角錐體B同時(shí)做直線移動(dòng)以使主光路與參考光路的光程差同時(shí)發(fā)生變化，主探測(cè)器20、輔助探測(cè)器12、參考探測(cè)器27分別同時(shí)接收并記錄隨光程差變化的干涉光強(qiáng)。動(dòng)鏡系統(tǒng)26可以采用一維運(yùn)動(dòng)的壓電陶瓷平移臺(tái)Q-545.140，其定位精度高并且具有良好的程序編譯功能。

即主光路的運(yùn)動(dòng)角錐體A與參考光路的運(yùn)動(dòng)角錐體B25相對(duì)設(shè)置，通過(guò)動(dòng)鏡系統(tǒng)26帶動(dòng)主光路運(yùn)動(dòng)角錐體A與參考光路運(yùn)動(dòng)角錐體B25一起運(yùn)動(dòng)，支撐臺(tái)14上分別放置待測(cè)凹面光柵與標(biāo)準(zhǔn)凹面反射鏡，主探測(cè)器20和輔助探測(cè)器12同時(shí)采集隨光程差變化的干涉光強(qiáng)。放置待測(cè)凹面光柵時(shí)，輔助探測(cè)器12采集的干涉光強(qiáng)為I_g12，主探測(cè)器20采集的干涉光強(qiáng)為I_g20；放置標(biāo)準(zhǔn)凹面反射鏡時(shí)，輔助探測(cè)器12采集的干涉光強(qiáng)為I_r12，主探測(cè)器20采集的干涉光強(qiáng)為I_r20。對(duì)采集的干涉光強(qiáng)數(shù)據(jù)I_g12、I_g20、I_r12、I_r20進(jìn)行去直流、切趾、相位校正及傅里葉變換處理可得波長(zhǎng)λ處的還原光譜B_g12(λ)、B_g12(λ)；B_r12(λ)、B_r12(λ)。因此待測(cè)凹面光柵的絕對(duì)衍射效率可表示為：B_g20(λ)/B_g12(λ)；相對(duì)衍射效率可表示為：B_g20(λ)B_r12(λ)/B_r20(λ)B_g12(λ)。如此，傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)中增加分束鏡11和輔助探測(cè)器12，有效解決了傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)動(dòng)鏡傾斜誤差、橫移誤差、光源穩(wěn)定性等因素降低測(cè)量精度的問(wèn)題，同時(shí)使得該儀器能夠同時(shí)完成待測(cè)凹面光柵絕對(duì)、相對(duì)衍射效率的測(cè)量功能。

傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)布置在測(cè)量單色儀前。參考干涉系統(tǒng)布置在傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)的一側(cè)，而非共路放置，避免了由于共路造成的實(shí)際可測(cè)待測(cè)光柵面積的減小。

具體實(shí)施例中，第一入射孔13和第二入射孔4的直徑為1mm，提高了測(cè)試儀的入射光通量，改善了系統(tǒng)的信噪比；主探測(cè)器20有效探測(cè)面積為Ф4mm，擴(kuò)寬了單次檢測(cè)的波長(zhǎng)范圍從而提高了儀器的工作效率。第一殼體和第二殼體內(nèi)部為均勻涂黑、粗糙面用以降低系統(tǒng)雜散光影響、提高儀器的信噪比。

進(jìn)一步地，支撐臺(tái)14可以包括能夠帶動(dòng)待測(cè)元件17轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)16和能夠帶動(dòng)待測(cè)元件17滑動(dòng)的滑臺(tái)15。并且，滑臺(tái)15能夠使待測(cè)元件17沿著第一直線滑動(dòng)，第一直線過(guò)聚光鏡10的焦點(diǎn)且垂直于分光立方體A6的出光光路。轉(zhuǎn)臺(tái)16能夠使待測(cè)元件17圍繞第二直線轉(zhuǎn)動(dòng)，第二直線垂直于第一直線且垂直于分光立方體A6的出光光路。如此設(shè)置，可以使第一直線與待測(cè)元件17(凹面光柵或者標(biāo)準(zhǔn)凹面反射鏡)的主光軸重合設(shè)置，待測(cè)元件17沿著第一直線滑動(dòng)時(shí)靠近或者遠(yuǎn)離第一入射孔13。如此通過(guò)滑臺(tái)15和轉(zhuǎn)臺(tái)16可以實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格待測(cè)光柵衍射效率的測(cè)量需要。

滑臺(tái)15的下方可設(shè)置滑軌，滑軌與滑臺(tái)15的底端滑動(dòng)配合以實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)15沿著滑軌滑動(dòng)。轉(zhuǎn)臺(tái)16設(shè)置在滑臺(tái)15上，轉(zhuǎn)臺(tái)16可以相對(duì)于滑臺(tái)15轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

其中，出射臂可以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，并且出射臂的轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線沿著待測(cè)元件17的接收光路方向設(shè)置且垂直于第二直線。具體可以設(shè)置帶動(dòng)出射臂轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)18，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)18設(shè)置在待測(cè)元件17的接收光束傳播方向上并可與光學(xué)元件轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

該測(cè)量單色儀還包括用于帶動(dòng)主探測(cè)器20沿著出射臂的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)19。即移動(dòng)平臺(tái)19帶動(dòng)主探測(cè)器20沿著主探測(cè)器20接受光束的方向移動(dòng)，移動(dòng)至合適位置后，最終主探測(cè)器20固定在在探測(cè)器移動(dòng)平臺(tái)19上并位于待測(cè)元件17的焦面上。

具體根據(jù)不同待測(cè)元件17(待測(cè)凹面光柵或標(biāo)準(zhǔn)反射鏡)的半徑確定待測(cè)元件17滑臺(tái)15和主探測(cè)器20移動(dòng)平臺(tái)19的位置，根據(jù)不同待測(cè)元件17的檢測(cè)波長(zhǎng)確定光學(xué)元件轉(zhuǎn)臺(tái)16和出射臂驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)18的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。最終主探測(cè)器20設(shè)置在待測(cè)元件17的光束傳播方向上。該凹面光柵衍射效率測(cè)試儀可實(shí)現(xiàn)400nm－1600nm寬波段范圍的凹面光柵絕對(duì)、相對(duì)衍射效率測(cè)量。

優(yōu)選地，凹面光柵衍射效率測(cè)試儀還可以包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其能夠?qū)Σ杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行光譜還原并計(jì)算得出待測(cè)凹面光柵的相對(duì)衍射效率和絕對(duì)衍射效率。具體地，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行去直流、切趾、相位校正及傅里葉變換處理以實(shí)現(xiàn)光譜還原。

其中，光源模塊包括鎢燈1、平面反射鏡2和凹面聚光鏡3，鎢燈1的光線經(jīng)平面反射鏡2反射到凹面聚光鏡3上，再經(jīng)凹面聚光鏡3反射后聚焦在第二入射孔4。

使用本發(fā)明的凹面光柵衍射效率測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試時(shí)，將待測(cè)元件17放置于支撐臺(tái)14上，根據(jù)待測(cè)凹面光柵的檢測(cè)面積要求選擇相應(yīng)的孔徑光闌9。從鎢燈1出射的光經(jīng)平面反射鏡2、凹面聚光鏡3，最終聚焦于第二入射孔4上，匯聚光通過(guò)傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)最終形成干涉光再次聚焦于第一入射孔13并進(jìn)入測(cè)量單色儀，測(cè)量單色儀的支撐臺(tái)14、出射臂驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)18、主探測(cè)器20移動(dòng)平臺(tái)19可發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)以滿(mǎn)足不同凹面光柵規(guī)格的測(cè)量需要。調(diào)整完畢后保持其他部件不動(dòng)，控制傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)中的動(dòng)鏡系統(tǒng)26運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，由于主光路運(yùn)動(dòng)角錐體A與參考光路運(yùn)動(dòng)角錐體B25相對(duì)設(shè)置在動(dòng)鏡系統(tǒng)26上，利用參考探測(cè)器27采集的干涉光強(qiáng)可實(shí)現(xiàn)主探測(cè)器20、輔助探測(cè)器12的等光程差觸發(fā)采樣，最后分別對(duì)主探測(cè)器20和輔助探測(cè)器12采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理即可得到待測(cè)凹面光柵的入射光譜及衍射光譜；同理，將待測(cè)元件17更換為凹面標(biāo)準(zhǔn)反射鏡并調(diào)整相應(yīng)光學(xué)元件支撐臺(tái)14、出射臂驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)18、主探測(cè)器20移動(dòng)平臺(tái)19的角度，再驅(qū)動(dòng)動(dòng)鏡系統(tǒng)26運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理可得凹面標(biāo)準(zhǔn)反射鏡的入射光譜和反射光譜，分別對(duì)待測(cè)凹面光柵的入射光譜、衍射光譜及凹面標(biāo)準(zhǔn)反射鏡的入射光譜、反射光譜進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算即可得到待測(cè)凹面光柵的絕對(duì)、相對(duì)光柵衍射效率。

由上可知，使用本發(fā)明提供的凹面光柵衍射率測(cè)試儀，避免了待測(cè)凹面光柵與標(biāo)準(zhǔn)反射鏡出射光譜寬度不一致、光柵疊級(jí)、儀器雜散光較大以及光源穩(wěn)定性較差影響測(cè)量精度的問(wèn)題，同時(shí)解決了傅里葉光譜測(cè)量系統(tǒng)中動(dòng)鏡傾斜誤差、橫移誤差等因素降低測(cè)量精度的問(wèn)題，可完成對(duì)待側(cè)凹面光柵的絕對(duì)、相對(duì)衍射效率的測(cè)量功能，同時(shí)具有高光譜分辨率、低雜散光影響、高測(cè)量波長(zhǎng)定位精度、無(wú)需定期標(biāo)定等優(yōu)勢(shì)。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。