本实用新型专利技术公开了一种基于通用光谱仪的光栅检测仪，安装于光谱仪发出的准直单色出射光束后，所述光栅检测仪包括光栅、光栅旋转台及光能探测器，光栅可旋转地安装于光栅旋转台上，光栅旋转台位于所述光谱仪与光能探测器之间，其中，在光能探测器与光栅之间还设有透镜，所述透镜满足下述公式：γ≥（ｄ×ｄ↓［１］）／（λ×ｔ），γ为透镜的角放大率，ｄ为光栅的光栅常数，λ为光谱仪发出的准直单色出射光束的波长，ｔ为透镜到光能探测器入口的距离，ｄ↓［１］为光能探测器入口的直径。具备本实用新型专利技术上述透镜的光栅检测仪一方面能使衍射光束之间不存在互相重叠；另一方面，光能探测器入口只能让一束衍射光束通过，另本比较适合配合通用光谱仪使用，具有普遍的适用性，且具有较高的检测精度。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术主要涉及对光存储装置中的光学元件的检测设备，尤其涉及对 光栅进行检测且基于通用光谱仪的光栅检测仪。
技术介绍
随着光存储技术的不断进步，现有的光学读写头已经发展到集蓝光OSnm 波长)、红光(660nm)和红外光(780nm)于一身的多功能光存储光盘拾取器。 随着光学读写头功能的多样化，光学读写头结构的复杂程度和各元件性能要求 的严谨程度也随之急速提高。光学读写头的工作波段可以从紫蓝光400nm波段 延伸至近红外800nm波段，而光学读写头中镜片的透过率、反射率和光栅的分 光比等参数都必须在此波段范围内满足相应的性能要求。因此，用于光学读写 头的镜片和光栅的检测设备所使用的光源也必须涵盖400nm-800nm波段。用于光谱研究的分光光度计，也叫光谱仪，其工作波段可覆盖190nm至 3300nm。基于光傳仪的宽波段优点，配合适当的治具和检测设备，光镨仪已成 功地应用在光学读写头镜片的检测领域。用于光学读写头的光学元件中可分为两大类，第一类为具有光焦度的元件， 如物镜和准直镜；第二类为没有光焦度的元件，如反射镜、分光镜和光栅。光 谱仪针对第二类光学元件中的反射镜和分光镜的检测特别有效，如利用配套了 特定治具的附件，可使光谦仪测试镜片在特定的入射角度范围和特定波段范围 内的光反射率和光透过率。虽然现有的光语仪对于光学读取头的平面镜片检测技术十分成熟，但在用 于光学读取头的光栅4企测则非常罕见。如图1和图2所示，入射光束ll垂直入射光栅1后，光栅1把入射光束11分成三束衍射光，分别为0级主光束12、 +1 级衍射光13和-1级衍射光14;此时，光栅面的法线与入射光束11的光轴重合，3三束彩于射光的中心连线与光斥册栅线方向垂直，且与入射光轴垂直，如图l所示，光轴方向为0-Z，光栅栅线方向与垂直方向0-Y重合，三束衍射光的中心连线(即 三束光排列方向)与水平方向0-X重合；其中0级主光束12与入射光束11的 传播方向相同；± 1级衍射光13与14的传播方向分別与0级主光束12的传播 方向存在一个相等的衍射角6 ，该衍射角6由下面的表达式决定 0 = arcsin互，式中入代表入射波长，d为光栅常数。但是，用于光学读写头的光栅难以像普通平面镜片 一样在光语仪上进行检 测，因为(1)光学读写头光4册的光学特点限制了该应用；(2)光谱仪有限的工 作距离阻碍了应用。图3为一典型光学读写头光栅在光谱仪中被准直的单色光 垂直入射后，经过光栅衍射后的三光束在光能探测器入口的4黄截图，如图3所 示，-1级光斑23与0级光斑21重叠，而0级光斑21与+1级光斑22重叠，并 且三光束光斑都在光能探测器孔径24内。如想单独检测Q级和±1级光束的光 束，需要满足两个必要条件，其中(1)三光束之间不存在互相重叠，即相邻 两束衍射光的中心距L大于等于入射光束直径25; ( 2 )光能探测器的通光孔径 只能使其中一束光束通过。为了解决上述问题，目前常采用两种方法。一种方法是在不变的工作距离的情况下，即光栅到光能探测器的距离， 缩小光栅入射光束直径至某一临界值以下，与此同时，需要保证光能探测器的 通光孔径比入射光束直径大，并且该孔径能阻隔其余两光束的进入，从而解决 上述问题。另一种方法是在入射光束直径不变的情况下，当工作距离大于入射光束 直径与衍射角余切值的乘积的时候，与此同时，需要保证光能探测器的通光孔 径比入射光束直径大，并且该孔径能阻隔其余两光束的进入，也能解决上诉问 题。在以上两个方法中， 一个需要改变光谱仪的光束直径，另一个需要光语仪 拥有足够的工作空间，这都是需要具备相应特点的光谱仪才能符合的要求，有 失普遍适用性；而两个方案都有一个共通点，需要把光能探测器的通光孔径缩 小，并且光束与光束之间的距离都非常接近，容易由于对准误差而影响检测的 准确性。4因此，急需一种衍射光束之间不相重叠且光能探测器入口只能让一束衍射 光束通过的安装操作方便，实用性强、且能准确对光栅进行光学特性检测的基 于通用光谱仪的光栅检测仪。
技术实现思路
本技术的目的在于是提供一种衍射光束之间不相重叠且光能探测器入 口只能让一束衍射光束通过的安装操作方便，实用性强、且能准确对光栅进行 光学特性检测的光栅检测仪。为实现上述目的，本技术的技术方案为提供一种基于通用光镨仪的 光栅检测仪，安装于光谱仪发出的准直单色出射光束后，所述光栅检测仪包括 光栅、光栅旋转台及光能探测器，所述光栅可旋转的安装于所述光栅旋转台上， 所述光栅旋转台位于所述光镨仪与光能探测器之间，其中，在所述光能探测器 与所述光栅之间还设有透镜，所述透镜满足下述公式义xf上述r为透镜的角放大率，d为所述光栅的光栅常数，入为所述光语仪发出 的准直单色出射光束的波长(即入射到光栅上的入射光束波长)，t为所述透镜 到所述光能探测器入口的距离，山为所述光能探测器入口的直径。较佳地，所述光栅检测仪还包括用于能量收集的积分球，所述积分球上设有积分球入口和光能探测器接口，所述积分球入口为d所述光能探测器伸入所述光能探测器接口内。所述积分球主要使入射至积分球的光强分布经过积分 球的漫反射后，出射至光能探测器时的光强分布均匀，提高本技术光栅检 测仪对光栅等元学元件的光学特性检测的准确性。较佳地，本技术光栅检测仪的透镜为出射角放大镜，具体地，所述出 射角放大镜为望远镜。望远镜具有较大的角放大率y，从而可使得透镜到光能探 测器入口的距离变得较小，缩小光谱仪的工作空间，并使得本技术实用强 更强，且检测更准确。本技术与现有技术相比，由于本技术在光栅与光能探测器之间有 透镜，所述透镜使从光栅出射出的± 1级衍射光经透镜放大后出射到光能探测器上，不存在与中心的O级衍射光发生互相重叠的现象，并且使土l级书f射光的中心距离大于光能探测器孔径的直径，不用缩小光能探测器的通光孔径即可使光 能探测器能独立地检测每一级衍射光的能量，避免了现有技术中由于不同级衍 射光束之间距离非常接近所带来的对准误差而影响检测的准确性，本技术 所提供的光栅检测仪在配合通用的光谱仪时能对光栅等光学元件的光学特性进 行准确的检测，具有普遍的适用性，且检测准确。附图说明图1为入射光束垂直通过光栅的立体示意图。图2为入射光束垂直通过光栅的平面示意图。图3现有技术中经光栅衍射后的光束在光能探测器入口的截面图。图4为本技术的光栅检测仪的结构示意图。图5为本技术的光栅检测仪的侧面示意图。图6为图5沿A-A线的剖视图。具体实施方式如图4、图5所示，本技术光栅检测仪3，安装于光谱4义4发出的准直 单色出射光束后，所述光栅检测仪3包括光栅311、光栅旋转台312、及光能探 测器(图中未示)，光栅旋转台312位于光谱仪4与光能探测器之间，光栅311 位于光栅旋转台312上并可沿方向箭头C-C方向旋转，在所述光能探测器与所 述光栅311之间还设有透镜32，所述透镜32满足下述公式义xf ，上述r为透镜的角放大率，d为所迷光栅的光栅常数，入为所述光语仪发出 的准直单色出射光束的波长(即入射到光^Lh的入射光束波长)，t为所述透镜 到所述光能探测器入口的距离，di为所述光能探测器入口的直径；其中透镜326射光束之 间不存在互本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于通用光谱仪的光栅检测仪，安装于光谱仪发出的准直单色出射光束后，所述光栅检测仪包括光栅、光栅旋转台及光能探测器，所述光栅可旋转地安装于所述光栅旋转台上，所述光栅旋转台位于所述光谱仪与所述光能探测器之间，其特征在于：在所述光能探测器与所述光栅之间还设有透镜，所述透镜满足下述公式： γ≥ｄ×ｄ↓［１］／λ×ｔ 上述公式中γ为透镜的角放大率，ｄ为所述光栅的光栅常数，λ为所述光谱仪发出的准直单色出射光束的波长，ｔ为所述透镜到所述光能探测器入口的距离，ｄ↓［１］为所述 光能探测器入口的直径。
【技术特征摘要】
1、一种基于通用光谱仪的光栅检测仪，安装于光谱仪发出的准直单色出射光束后，所述光栅检测仪包括光栅、光栅旋转台及光能探测器，所述光栅可旋转地安装于所述光栅旋转台上，所述光栅旋转台位于所述光谱仪与所述光能探测器之间，其特征在于在所述光能探测器与所述光栅之间还设有透镜，所述透镜满足下述公式<maths id=math0001 num=0001 ><math><![CDATA[ <mrow><mi>γ</mi><mo>≥</mo><mfrac> <mrow><mi>d</mi><mo>×</mo><msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow&...
【专利技术属性】
技术研发人员：程雪岷，王德熙，马建设，孙满龙，潘龙法，毛乐山，杨明生，
申请(专利权)人：东莞宏威数码机械有限公司，清华大学深圳研究生院，
类型：实用新型
国别省市：44[]
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