[实用新型]有序孔阵列透射式波长计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种波长计，尤其是有序孔阵列透射式波长计。

背景技术

光的干涉现象在科学研究和工程技术上的应用很广，除了可以测定长度、长度的微小改变以及检验表面的磨光程度以外，还有很多其他方面的应用。如在光谱学中，可以准确而详细地测定谱线的波长及其精细结构。作为实现其功能的波长计，迈克尔孙(Michelson)干涉仪是其中之一，如在中国高等教育出版社1982年12月第4版的《普通物理学》(1982年修订本)第3册第28～29页中所介绍的。其基本构造如图1所示，平行光源S的光路上依次置有与其呈45度角设置的两块材料相同、厚薄均匀且相等的平行玻璃片(G₁、G₂)，以及位置固定的平面反射镜M₁，其中玻璃片G₁的一个表面上镀有半透明的薄银层；玻璃片G₁未镀薄银层一面的光路上置有螺旋控制其移动的平面反射镜M₂、背面的光路为视场E；图中的虚线为设想镀银层所形成的M₁的虚像M₁′。测量时，待测平行光S射在玻璃片G₁上，折入G₁的光线，一部分在薄银层上反射，向M₂传播，如图1中所示的光线B，经M₂反射后，再穿过G₁向视场E处传播，如图1中所示的光线B′；另一部分穿过薄银层及G₂，向M₁传播，如图1中所示的光线A，经M₁反射后，再穿过G₂，经薄银层反射，也向视场E处传播，如图1中所示的光线A′；在视场E处可以看到干涉条纹，由公式λ＝2Δd/Δn可得出待测平行光S的波长，式中Δd为M₂的平移距离、Δd为视场E中明条纹移动的数目。这种波长计虽有着测量精度极高的优点，但却存在着不足之处，首先，结构复杂、部件多，各部件加工精度和相互间配合精度的要求极高，使得制造的成本极为高昂，无法实现大范围的普及应用；其次，对使用环境的要求较高，需于稳定的工作环境下方能可靠地进行测量，既不利于动态测量和实时检测，更不利于极端条件下的测量；再次，体积庞大，难以到现场进行实时的监测。而在现实中，许多应用领域并不需要极高测量精度的波长计，如矿井、海底和太空等作业中的波长测量。为此，人们试图对迈克尔孙式干涉仪进行改进，以降低制造和使用的成本。然而，无论是提高环境稳定性还是实现动态测量，都将进一步增大成本，而降低成本则将极大的降低测量的精度，甚至使其无法正常的工作。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、精度适中、成本低廉，使用方便的有序孔阵列透射式波长计。

所采用的技术方案包括平行光源和其光路上的半透镜和平面镜，以及移动台，特别是(a)所说平行光源的入射角与所说半透镜相垂直；(b)所说半透镜或平面镜位于移动台上；(c)所说半透镜由透明衬底和有序孔阵列构成，所说有序孔阵列的孔阵列周期为200nm～20μm；(d)所说平面镜为显示屏，所说显示屏位于所说透明衬底的附有有序孔阵列的一侧，且与所说有序孔阵列间的距离为20cm～1m。

作为技术方案的进一步改进，所述的有序孔阵列为二维多畴有序孔阵列，其层数为一层，孔形为圆孔、且呈六方排列；所述的显示屏为漫反射屏幕或光敏传感器，所说漫反射屏幕或光敏传感器位于移动台上，且与有序孔阵列平行设置；所述的光敏传感器的输出端与控制器的输入端电连接；所述的移动台包含工作平台和与其动配合连接的导轨，以及连接工作平台与导轨的丝杠螺母付，所说丝杠螺母付中的螺母与工作平台固定连接，丝杠与导轨动配合连接；所述的移动台的丝杠轴与步进电机的转动轴连接；所述的步进电机的输入端与步进电机电源的输出端电连接；所述的步进电机电源的输入端与控制器的输出端电连接。