本实用新型专利技术公开了一种光学元件高透射率高反射率测量装置，包括有照射光源、第一分光装置、第二分光装置、参考反射装置、标定样品和信号探测装置。高透射率和高反射率检测均可以在本实用新型专利技术的测量装置上进行测量，不需要人为介入、调整，使用非常方便。本实用新型专利技术利用实时动态差分技术，当待测光学元件样品的透反射率和标定样品的透反射率接近时，相当于把对待测光学元件样品的高透反射率测量转变成对待测光学元件样品和标定样品之间的透反射率差值的测量，即把一个大量转成对一个小量的测量，而绝对测量误差要求并没有改变，这相当于降低了对相对测量误差的要求，降低了难度，从而保证了测量精度能够满足要求。而保证了测量精度能够满足要求。而保证了测量精度能够满足要求。
【技术实现步骤摘要】
一种光学元件高透射率高反射率测量装置
[0001]本技术涉及光学元件光度测量领域，具体是一种光学元件高透射率高反射率测量装置。
技术介绍
[0002]光学元件的透射率或反射率是衡量元件质量的关键参数指标之一。在诸多精密光学系统中，会使用很多高透射型元件和高反射型元件。在这些系统中，往往会要求透射型元件的透射率和反射型元件的反射率大于99.5％以上或者更高。此外，在一些系统中还会用到米级尺寸的大口径元件，对大口径元件，还会对透射率和反射率的均匀性有严格的要求。因此，在这类元件的制备过程中，对透射率和反射率及其均匀性进行精确测量是非常重要的环节，而且为保证检测结果的可靠性，检测精度要求达到0.01％以上。
[0003]对元件透反射率测量最常用的是分光光度计，而分光光度计的测量精度一般在0.1％至0.05％，无法满足高透射率和高反射率元件测量的要求。在分光光度计中，制约测量精度的主要因素包括探测光源自身的功率波动、外部噪声的干扰等。
[0004]此外，对极高透反射率元件，光腔衰荡法也是一种常用的测量方法。但该方法也存在一些局限性。首先，测量的动态范围有限。衰荡法适用于通常对透反射率99.5％以上的样品有比较好的检测灵敏度和精度。当样品透反射率低于99.5％,或透反射率均匀性波动较大时，检测精度会大大降低。另外，该方法需要光束在谐振腔内进行多次振荡，因此需要采用准直光束，无法把光束聚成较小的光斑，否则会由于光斑的发散破坏光束在谐振腔内的往复振荡，从而无法得到理想的测量结果，因此空间分辨率会大大受限。此外，要保持光束在谐振腔内多次往复振荡，光路对样品的面型精度、定位精度、样品扫描精度极为敏感。因此该方法对小口径样品可以有比较好的测量效果，用于大口径样品，会因为样品的面型误差、定位误差、扫描误差导致检测精度大大降低。
技术实现思路
[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种基于实时动态差分法的光学元件高透射率高反射率测量装置，高透射率和高反射率检测可以在同一个装置上进行测量，不需要人为介入、调整，使用非常方便。
[0006]本技术的技术方案为：
[0007]一种光学元件高透射率高反射率测量装置，包括有照射光源、第一分光装置、第二分光装置、参考反射装置、标定样品和信号探测装置，所述的照射光源朝向第一分光装置，第一分光装置和第二分光装置均设置有两个输出端，参考反射装置、第二分光装置分别设置于第一分光装置的两个输出端的后端，参考反射装置将第一分光装置其中一输出端输出的出射光线反射至信号探测装置内；
[0008]进行光学元件高反射率测量时，所述的标定样品位于第二分光装置和信号探测装置之间将第二分光装置其中一输出端输出的出射光线反射至信号探测装置内，待测光学元
件样品设置于第二分光装置和信号探测装置之间将第二分光装置另一输出端输出的出射光线反射至信号探测装置内；
[0009]进行光学元件高透射率测量时，第二分光装置和信号探测装置之间顺次设置有标定反射装置和标定样品，标定反射装置将第二分光装置其中一输出端输出的出射光线反射至标定样品上并透过标定样品入射到信号探测装置内，待测光学元件样品位于第二分光装置和信号探测装置之间，且待测光学元件样品与信号探测装置之间设置有测量反射装置，第二分光装置另一输出端输出的出射光线透过待测光学元件样品后经测量反射装置反射进入到信号探测装置内。
[0010]所述的第一分光装置其中一输出端和参考反射装置之间设置有参考光束调制装置。
[0011]所述的第二分光装置其中一输出端和标定样品之间设置有标定光束调制装置。
[0012]所述的第二分光装置另一输出端和待测光学元件样品之间设置有测量光束调制装置。
[0013]本技术的原理：
[0014]在实际测量中，分别对各束光(参考光束、测量光束和标定光束)进行调制，其中让测量光束和标定光束保持相同的调制频率ω，并且对测量光束和标定光束始终保持两者的调制信号的位相差为各束光之间的关系如下：
[0015]AI1＝I2，BI1＝I3ꢀꢀ
(1.1)；
[0016]I
′2＝I2R
sample
ꢀꢀ
(1.2)；
[0017]I
′3＝I3R
ref
ꢀꢀ
(1.3)；
[0018]其中，I1为参考光束的光强信号，I2为测量光束的光强信号，I3为标定光束的光强信号；A、B是各路光的分光比例系数，R
sample
是待测光学元件样品表面的反射率，R
ref
为标定样品已知的反射率。
[0019]因为测量光束和标定光束受到调制，且信号的位相差为同时测量光束经待测光学元件样品反射后的光强I2′
与标定光束经标定样品反射后的光强I3′
两者之间的差分信号为：
[0020][0021]控制位相差，使则有：
[0022][0023][0024]是测量光束经待测光学元件样品反射后的光强I2′
与标定光束经标定样品反射后的光强I3′
两者之间的差分信号，S是差分信号的振幅值。由式(1.1)
‑
(1.6)可得：
[0025][0026]透射率测量过程原理与反射率测量过程原理类似，待测光学元件样品的透射率
[0027]本技术的优点：
[0028](1)、本技术对光束进行调制，可以和锁相积分检测技术结合，抑制外部噪声的干扰，可以显著提高检测灵敏度和检测精度。
[0029](2)、本技术利用实时动态差分技术，当待测光学元件样品的透反射率和标定样品的透反射率接近时，相当于把对待测光学元件样品的高透反射率测量转变成对待测光学元件样品和标定样品之间的透反射率差值的测量，即把一个大量转成对一个小量的测量，而绝对测量误差要求并没有改变，这相当于降低了对相对测量误差的要求，降低了难度，从而保证了测量精度能够满足要求。
[0030](3)、本技术的光路原理简单，可以实现较高的空间分辨率，不仅可以适用于小口径元件，而且同样适用于大口径元件；用于大口径元件时，对样品局部面型误差、样品厚度误差、折射率均匀性、扫描精度等因素不敏感。
附图说明
[0031]图1是本技术光学元件高反射率测量装置的结构示意图。
[0032]图2是本技术光学元件高透射率测量装置的结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0034]见图1和图2，一种光学元件高透射率高反射率测量装置，包括有照射光源1、第一分光装置2、第二分光装置3、参考光束调制装置4、参考反射本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光学元件高透射率高反射率测量装置，其特征在于：包括有照射光源、第一分光装置、第二分光装置、参考反射装置、标定样品和信号探测装置，所述的照射光源朝向第一分光装置，第一分光装置和第二分光装置均设置有两个输出端，参考反射装置、第二分光装置分别设置于第一分光装置的两个输出端的后端，参考反射装置将第一分光装置其中一输出端输出的出射光线反射至信号探测装置内；进行光学元件高反射率测量时，所述的标定样品位于第二分光装置和信号探测装置之间将第二分光装置其中一输出端输出的出射光线反射至信号探测装置内，待测光学元件样品设置于第二分光装置和信号探测装置之间将第二分光装置另一输出端输出的出射光线反射至信号探测装置内；进行光学元件高透射率测量时，第二分光装置和信号探测装置之间顺次设置有标定反射装置和标定样品，标定反射装置将第二分光装置其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈坚，吴周令，
申请(专利权)人：合肥知常光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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