本发明专利技术提供了一种光栅衍射效率测试装置及方法，涉及光栅衍射效率测量领域，为解决现有光栅衍射效率的扫描范围有限的问题而设计。该光栅衍射效率测试装置包括光源、测量头、移动组件以及用于放置待测光栅的样品台；测量头安装于移动组件，移动组件用于带动测量头在待测光栅的平行平面线性移动，样品台至少具有第一位置和第二位置，第一位置和第二位置具有绕Z向的相位差，Z向垂直于待测光栅；测量头用于接收光源发出的光束并将该光束以设定角度照射至待测光栅，以及接收由待测光栅衍射返回的光束。本发明专利技术可实现对待测光栅的全幅面衍射效率测试，有效解决了现有测试装置扫描范围有限的问题。的问题。的问题。
【技术实现步骤摘要】
光栅衍射效率测试装置及方法
[0001]本专利技术涉及光栅衍射效率测量领域，具体而言，涉及一种光栅衍射效率测试装置及方法。
技术介绍
[0002]光栅重要的技术指标之一就是衍射效率，而光栅衍射效率与光栅的槽型和表面材料息息相关，其中，光栅衍射效率又分为绝对衍射效率和相对衍射效率。通过理论计算，可以得到光栅在不同槽型和表面材料下的绝对衍射效率。但是，在实际测量中，光栅衍射效率通常指的是相对衍射效率，即在特定级次和波长下探测器接收到的衍射光通量与标准反射镜的反射光通量之比。光栅对于不同波长以及相同波长不同级次的衍射效率都是不同的，一些特定系统(如：精密位移测量系统)对光栅在某一波长的某一级次的不同偏振态衍射效率会有特定需求。因此，准确测量出光栅的相对衍射效率，对于光栅制造技术的提高以及对光栅的应用有着非常大的指导作用。
[0003]目前，国内外的光栅衍射效率测试装置普遍采用单色仪的结构形式，由于大部分单色仪通过入射狭缝及镜组来保证入射到待测光栅光束的单色性，从而使得因光学元件的固定位置受限而导致测试装置的扫描范围有限。
技术实现思路
[0004]本专利技术的第一个目的在于提供一种光栅衍射效率测试装置，以解决现有光栅衍射效率的扫描范围有限的技术问题。
[0005]本专利技术提供的光栅衍射效率测试装置，包括光源、测量头、移动组件以及样品台，其中，所述样品台用于放置待测光栅；所述测量头安装于所述移动组件，所述移动组件用于带动所述测量头在所述待测光栅的平行平面线性移动，所述样品台至少具有第一位置和第二位置，所述第一位置和所述第二位置具有绕Z向的相位差，所述Z向垂直于所述待测光栅；所述测量头用于接收所述光源发出的光束并将该光束以设定角度照射至所述待测光栅，以及接收由所述待测光栅衍射返回的光束。
[0006]进一步地，所述样品台包括转盘，所述转盘具有绕所述Z向转动的自由度，所述转盘被配置为放置所述待测光栅。
[0007]进一步地，所述转盘设置有夹持部件，所述夹持部件用于将所述待测光栅固定于所述转盘。
[0008]进一步地，所述第一位置和所述第二位置的相位差为90
°
。
[0009]进一步地，所述移动组件用于带动所述测量头沿X向和Y向移动，所述X向和所述Y向均与所述待测光栅平行；所述移动组件包括第一直线模组、第二直线模组和转接件，所述第一直线模组沿所述X向延伸，所述第二直线模组的固定部与所述第一直线模组的动力输出端固定连接，且所述第二直线模组沿所述Y向延伸，所述转接件与所述第二直线模组的动力输出端固定连接，所述测量头固定连接于所述转接件，所述转接件被配置为使所述镜组
发出的光束以所述设定角度照射至所述待测光栅。
[0010]进一步地，所述第一直线模组的数量为两个，两个所述第一直线模组沿所述Y向间隔排布，所述第二直线模组的固定部与两个所述第一直线模组的动力输出端同时滑动连接。
[0011]进一步地，所述光栅衍射效率测试装置还包括传输光纤，所述传输光纤连接所述光源与所述测量头，所述传输光纤用于将所述光源发出的光束引导至所述测量头。
[0012]进一步地，所述光栅衍射效率测试装置还包括功率计表头和计算机，所述测量头与所述功率计表头电连接，所述功率计表头与所述计算机电连接。
[0013]进一步地，所述测量头包括接收部、分束箱和光能量探测部，所述接收部用于接收所述光源发出的光束，所述分束箱的内部设置有镜组，所述镜组用于将所述接收部接收到的光束以设定角度照射至所述待测光栅，所述光能量探测部用于接收由所述待测光栅衍射返回的光束。
[0014]进一步地，所述镜组包括第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜和分束棱镜，所述光能量探测部包括第一光能量探测器、第二光能量探测器和第三光能量探测器，其中，所述第一偏振分光棱镜用于将所述接收部接收到的光束进行分束得到P偏振态光和S偏振态光；所述分束棱镜能够对所述P偏振态光进行分束，所述P偏振态光经所述分束棱镜分束后的沿直线传输的光束入射至所述第一光能量探测器，所述P偏振态光经所述分束棱镜分束后的反射光以所述设定角度入射至所述待测光栅，所述第二光能量探测器被配置为接收由所述待测光栅衍射返回的P偏振态光；所述分束棱镜还能够对所述S偏振态光进行分束，所述S偏振态光经所述分束棱镜分束后的沿直线传输的光束入射至所述第一光能量探测器，所述S偏振态光经所述分束棱镜分束后的反射光以所述设定角度入射至所述待测光栅，所述第三光能量探测器被配置为接收由所述待测光栅衍射返回的S偏振态光。
[0015]进一步地，所述接收部包括准直器，所述准直器用于将由所述光源发出的光束准直成为平行光束。
[0016]本专利技术光栅衍射效率测试装置带来的有益效果是：
[0017]通过设置主要由光源、测量头、移动组件和样品台组成的光栅衍射效率测试装置，当需要对一维平面光栅的衍射效率进行测试时，可以将待测光栅放置于样品台，使样品台处于第一位置；使光源发出的光束由测量头入射，并将接收到的光束以设定角度照射至待测光栅，再利用测量头接收由待测光栅衍射返回的光束，计算得到待测光栅的衍射效率；利用移动组件使测量头在待测光栅的平行平面线性移动进行扫描，实现待测光栅全幅面衍射效率测试。当需要对二维平面光栅的衍射效率进行测试时，则可以利用样品台使待测光栅处于绕Z向与第一位置存在相位差的第二位置，对待测光栅在另一栅线方向下的衍射效率进行测试。
[0018]该光栅衍射效率测试装置通过使测量头移动，即可实现对待测光栅的全幅面衍射效率测试，有效解决了现有测试装置扫描范围有限的问题。而且，该过程为测量头移动，无需待测光栅移动，移动灵活性好，避免了反复移动光栅导致的对位移台承重需求高、测试时间成本高、测试重复性和复现性差等问题，减少了测试过程中存在的安全隐患。
[0019]另外，通过使样品台具有绕Z向存在相位差的第一位置和第二位置，还能够在不移动待测光栅的情况下，同时满足一维平面光栅和二维平面光栅多个栅线方向衍射效率的测
试需求。
[0020]本专利技术的第二个目的在于提供一种光栅衍射效率测试方法，以解决现有光栅衍射效率的扫描范围有限的技术问题。
[0021]本专利技术提供的光栅衍射效率测试方法，利用上述光栅衍射效率测试装置对待测光栅的衍射效率进行测试，包括如下步骤：
[0022]S100：将待测光栅放置于样品台，使样品台处于第一位置；
[0023]S200：使光源发出的光束由测量头入射，并将接收到的光束以设定角度照射至待测光栅，再利用测量头接收由待测光栅衍射返回的光束，计算得到待测光栅的衍射效率；
[0024]S300：移动组件带动测量头在待测光栅的平行平面线性移动进行扫描；
[0025]S400：使样品台处于第二位置，继续重复上述步骤S200
‑
S300。
[0026]本专利技术光栅衍射效率测试方法带来的有益效果是：
[0027]该光栅衍射效率测试方法利用上述光栅衍射效率测试装置对待测光栅的衍本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光栅衍射效率测试装置，其特征在于，包括光源(13)、测量头(16)、移动组件以及样品台(26)，其中，所述样品台(26)用于放置待测光栅(32)；所述测量头(16)安装于所述移动组件，所述移动组件用于带动所述测量头(16)在所述待测光栅(32)的平行平面线性移动，所述样品台(26)至少具有第一位置和第二位置，所述第一位置和所述第二位置具有绕Z向的相位差，所述Z向垂直于所述待测光栅(32)；所述测量头(16)用于接收所述光源(13)发出的光束并将该光束以设定角度照射至所述待测光栅(32)，以及接收由所述待测光栅(32)衍射返回的光束。2.根据权利要求1所述的光栅衍射效率测试装置，其特征在于，所述样品台(26)包括转盘，所述转盘具有绕所述Z向转动的自由度，所述转盘被配置为放置所述待测光栅(32)。3.根据权利要求2所述的光栅衍射效率测试装置，其特征在于，所述转盘设置有夹持部件(17)，所述夹持部件(17)用于将所述待测光栅(32)固定于所述转盘。4.根据权利要求1所述的光栅衍射效率测试装置，其特征在于，所述第一位置和所述第二位置的相位差为90
°
。5.根据权利要求1所述的光栅衍射效率测试装置，其特征在于，所述移动组件用于带动所述测量头(16)沿X向和Y向移动，所述X向和所述Y向均与所述待测光栅(32)平行；所述移动组件包括第一直线模组(21)、第二直线模组(28)和转接件(29)，所述第一直线模组(21)沿所述X向延伸，所述第二直线模组(28)的固定部与所述第一直线模组(21)的动力输出端固定连接，且所述第二直线模组(28)沿所述Y向延伸，所述转接件(29)与所述第二直线模组(28)的动力输出端固定连接，所述测量头(16)固定连接于所述转接件(29)，所述转接件(29)被配置为使所述镜组发出的光束以所述设定角度照射至所述待测光栅(32)。6.根据权利要求5所述的光栅衍射效率测试装置，其特征在于，所述第一直线模组(21)的数量为两个，两个所述第一直线模组(21)沿所述Y向间隔排布，所述第二直线模组(28)的固定部与两个所述第一直线模组(21)的动力输出端同时滑动连接。7.根据权利要求1所述的光栅衍射效率测试装置，其特征在于，所述光栅衍射效率测试装置还包括传输光纤(14)，所述传输光纤(14)连接所述光源(13)与所述测量头(16)，所述传输光纤(14)用于将所述光源(13)发出的光束引导至所述测量头(16)。8.根据权利要求1所述的光栅衍射效率测试装置，其特征在于，所述光栅衍射效率测试装置还包括功率计表头(22)和计算机(24)，所述测量头(16)与所述功率计表头(22)电连...
【专利技术属性】
技术研发人员：付大为，王亚兰，刘景涛，
申请(专利权)人：北京华卓精科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。