在光路上并將第二透射光會(huì)聚 至測量積分球功率計(jì)中；待測大口徑單軸晶體置于第一半透半反鏡以及第二半透半反鏡之 間；計(jì)算機(jī)分別與待測大口徑單軸晶體、監(jiān)視積分球功率計(jì)、監(jiān)視CCD以及測量積分球功率 計(jì)相連。
[0017] 其中，激光器1波長可根據(jù)實(shí)際需求定制；起偏器3可電動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將經(jīng)激光器1和 準(zhǔn)直鏡2輸出的準(zhǔn)直圓偏振光起偏為P光和S光；待測大口徑單軸晶體7固定在二維掃描 機(jī)構(gòu)上，由計(jì)算機(jī)13控制實(shí)現(xiàn)其二維運(yùn)動(dòng)。第二會(huì)聚鏡9和監(jiān)視CXDlO組成監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí) 時(shí)監(jiān)視二維掃描過程中入射光束傳播方向與待測大口徑單軸晶體7光軸的夾角變化。
[0018] 本實(shí)用新型工作步驟分為空測和實(shí)測，其具體工作過程如下：
[0019] 1)系統(tǒng)常數(shù)K的確定（空測）；
[0020] 空測光路如圖1所示，激光器1的單模尾纖輸出單模發(fā)散的圓偏振光，經(jīng)準(zhǔn)直鏡2 輸出準(zhǔn)直圓偏振光，再通過起偏器3起偏為P光，經(jīng)過第一半透半反鏡4 一部分反射，一部 分透射，反射光經(jīng)第一會(huì)聚鏡5聚焦到監(jiān)視積分球功率計(jì)6的積分球內(nèi)，測量值為I' PKI α。透射光經(jīng)第二半透半反鏡8 -部分反射，一部分透射，反射光經(jīng)第二會(huì)聚鏡9聚焦到監(jiān) 視CXD 10的靶面上，計(jì)算光斑質(zhì)心位置，并將其記為基準(zhǔn)位置。透射光經(jīng)第三會(huì)聚鏡11聚 焦到測量積分球功率計(jì)12的積分球內(nèi)，測量值為I' Piia。計(jì)算機(jī)13采集和存儲(chǔ)監(jiān)視積分 球功率計(jì)6和測量積分球功率計(jì)12的測量值，計(jì)算得到系統(tǒng)P光常數(shù)Kp為：
[0022] 確保測量光路不動(dòng)，計(jì)算機(jī)13控制起偏器3旋轉(zhuǎn)90度將準(zhǔn)直圓偏振光起偏為S 光，采集和存儲(chǔ)監(jiān)視積分球功率計(jì)6和測量積分球功率計(jì)12的測量值計(jì)算得到系統(tǒng)S光常 數(shù)Ks。
[0023] 2)大口徑單軸晶體吸收系數(shù)測量（實(shí)測）；
[0024] 實(shí)測光路如圖2所示，將待測大口徑單軸晶體7置于測量光路中，并固定在二維掃 描裝置上。激光器1的單模尾纖輸出單模發(fā)散的圓偏振光，經(jīng)準(zhǔn)直鏡2輸出準(zhǔn)直圓偏振光， 再通過起偏器3起偏為P光，經(jīng)過第一半透半反鏡4 一部分反射，一部分透射，反射光經(jīng)第 一會(huì)聚鏡5聚焦到監(jiān)視積分球功率計(jì)6的積分球內(nèi)，測量值為Ipffia (i，j)，（i = 1，2. .. N ; j = 1，2. . . Ν)，i，j為固定在二維掃描裝置上的待測大口徑單軸晶體二維運(yùn)動(dòng)的位置序號(hào)， N為運(yùn)動(dòng)的步數(shù)。透射光垂直入射至待測大口徑單軸晶體7表面發(fā)生雙折射，產(chǎn)生〇光和e 光。〇光垂直于主截面振動(dòng)，e光在主截面內(nèi)振動(dòng)。由于入射P光傳播方向與晶軸方向存在 夾角，從待測大口徑單軸晶體7通光表面出射的相應(yīng)于〇光的透射光仍然沿著入射光的方 向傳播，但是相應(yīng)于e光的透射光則相對(duì)入射光的位置在主截面內(nèi)有一個(gè)平移。透射光經(jīng) 第二半透半反鏡8 -部分反射，一部分透射，反射光經(jīng)第二會(huì)聚鏡9聚焦到監(jiān)視CXD 10的 靶面上，調(diào)節(jié)待測大口徑單軸晶體7的方位和俯仰，保證聚焦光斑質(zhì)心位置與空測時(shí)光斑 基準(zhǔn)位置重合。透射光經(jīng)第三會(huì)聚鏡11聚焦到測量積分球功率計(jì)12的積分球內(nèi)，測量值 為IP|? (i，j)，Q = 1，2. · · N ;j = 1，2· · · N)，i，j為固定在二維掃描裝置上的待測大口徑 單軸晶體二維運(yùn)動(dòng)的位置序號(hào)，N為運(yùn)動(dòng)的步數(shù)。計(jì)算機(jī)13采集和存儲(chǔ)監(jiān)視積分球功率計(jì) 6和測量積分球功率計(jì)12的測量值，并控制二維掃描裝置使被測大口徑單軸晶7按固定步 長沿兩維方向平移，使測量光束相對(duì)掃描其全部通光口徑，則待測大口徑單軸晶體的P光 吸收系數(shù)α p為：
[0026] 式中，d為待測大口徑單軸晶體厚度，r為待測大口徑單軸晶體表面反射率，Kp為 系統(tǒng)P光常數(shù)。
[0027] 計(jì)算機(jī)13控制起偏器3旋轉(zhuǎn)90度將準(zhǔn)直圓偏振光起偏為S光，按照待測大口徑 單軸晶體P光吸收系數(shù)的測量方法得到待測大口徑單軸晶體的S光吸收系數(shù)a s。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大口徑單軸晶體光吸收系數(shù)測量裝置，其特征在于：所述大口徑單軸晶體光吸 收系數(shù)測量裝置包括激光器、準(zhǔn)直鏡、起偏器、第一半透半反鏡、第一會(huì)聚鏡、監(jiān)視積分球功 率計(jì)、第二半透半反鏡、第二會(huì)聚鏡、監(jiān)視CCD、第三會(huì)聚鏡、測量積分球功率計(jì)以及計(jì)算機(jī)； 所述準(zhǔn)直鏡、起偏器以及第一半透半反鏡依次設(shè)置在激光器的出射光所在光路上；所述第 一半透半反鏡將入射至第一半透半反鏡的光反射形成第一反射光以及透射形成第一透射 光；所述第一會(huì)聚鏡設(shè)置在第一反射光所在光路上并將第一反射光會(huì)聚至監(jiān)視積分球功率 計(jì)中；所述第二半透半反鏡設(shè)置在第一透射光所在光路上并將第一透射光反射形成第二反 射光以及透射形成第二透射光；所述第二會(huì)聚鏡設(shè)置在第二反射光所在光路上并將第二反 射光會(huì)聚至監(jiān)視CCD中；所述第三會(huì)聚鏡設(shè)置在第二透射光所在光路上并將第二透射光會(huì) 聚至測量積分球功率計(jì)中；待測大口徑單軸晶體置于第一半透半反鏡以及第二半透半反鏡 之間；所述計(jì)算機(jī)分別與待測大口徑單軸晶體、監(jiān)視積分球功率計(jì)、監(jiān)視CCD以及測量積分 球功率計(jì)相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑單軸晶體光吸收系數(shù)測量裝置，其特征在于：所述大 口徑單軸晶體光吸收系數(shù)測量裝置還包括二維掃描機(jī)構(gòu)，所述待測大口徑單軸晶體固定在 二維掃描機(jī)構(gòu)上；所述計(jì)算機(jī)與二維掃描機(jī)構(gòu)相連并通過二維掃描機(jī)構(gòu)帶動(dòng)待測大口徑單 軸晶體實(shí)現(xiàn)二維運(yùn)動(dòng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大口徑單軸晶體光吸收系數(shù)測量裝置，其特征在于：所述大 口徑單軸晶體光吸收系數(shù)測量裝置還包括用于驅(qū)動(dòng)起偏器旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器；所述計(jì)算機(jī)與驅(qū) 動(dòng)器相連并通過驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)起偏器旋轉(zhuǎn)。
【專利摘要】一種大口徑單軸晶體吸收系數(shù)測量裝置，準(zhǔn)直鏡、起偏器和半透半反鏡A依次設(shè)置在激光器的出射光路上；半透半反鏡A將入射光形成反射光A和透射光A；會(huì)聚鏡A設(shè)置在反射光A的光路上并將其會(huì)聚至監(jiān)視積分球功率計(jì)中；半透半反鏡B設(shè)置在透射光A的光路上并將其形成反射光B和透射光B；會(huì)聚鏡B設(shè)置在反射光B的光路上并將其會(huì)聚至監(jiān)視CCD中；會(huì)聚鏡C設(shè)置在透射光B的光路上并將其會(huì)聚至測量積分球功率計(jì)中；待測大口徑單軸晶體置于半透半反鏡A和半透半反鏡B之間；計(jì)算機(jī)分別與待測大口徑單軸晶體、監(jiān)視積分球功率計(jì)、監(jiān)視CCD和測量積分球功率計(jì)相連。本實(shí)用新型可對(duì)大口徑單軸晶體P光和S光的吸收系數(shù)進(jìn)行測量，并保證測量精度。
【IPC分類】G01N21/17
【公開號(hào)】CN204832011
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520498770
【發(fā)明人】段亞軒, 陳永權(quán), 趙建科, 田留德, 李坤, 趙懷學(xué), 張昊蘇, 薛勛, 劉尚闊, 潘亮, 昌明, 胡丹丹, 張潔
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日