[发明专利]一种利用抛物面反射镜测量光栅衍射效率的方法及系统

权利要求书

1.一种利用抛物面反射镜测量光栅衍射效率的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将激光器发出光按能量1∶1的比例分为第一光束和第二光束；

步骤2：将其中第一光束进行准直为直径小于1mm的平行光束并以入射角照射到被测光栅上，调整入射角的入射点位于抛物面反射镜的焦点处；光束经被测光栅衍射后再经过抛物面反射镜反射形成平行于光轴方向的光束，再经过凸透镜会聚于一点，测量该点的光强数值；

步骤3：用测量得到的会聚点处的光强数值除以步骤1分束后的第二光束光强的两倍，得到被测光栅的衍射效率。

2.一种利用抛物面反射镜得到体光栅衍射效率角度选择性曲线的方法，其特征在于：从0°到-90°或者从0°到90°之间改变照射到被测光栅上第一光束的入射角，循环下述步骤：

步骤(1)：将激光器发出光按能量1∶1的比例分为第一光束和第二光束；

步骤(2)：将其中第一光束进行准直为直径小于1mm的平行光束并以入射角照射到被测光栅上，调整入射角的入射点位于抛物面反射镜的焦点处；光束经被测光栅衍射后再经过抛物面反射镜反射形成平行于光轴方向的光束，再经过凸透镜会聚于一点，测量该点的光强数值；

步骤(3)：用测量得到的会聚点处的光强数值除以步骤1分束后的第二光束光强的两倍，得到该入射角时被测光栅的衍射效率；

得到0°到-80°或者0°到80°之间的衍射效率系列值，以入射角为横轴，衍射效率为纵轴，得到被测光栅衍射效率的角度选择性曲线；所述入射角的改变量步进值小于2°。

3.一种实现权利要求1所述利用抛物面反射镜测量光栅衍射效率方法的系统，其特征在于包括激光器(1)、光束分束器(2)、扩束准直镜(10)，椭球反射镜(6)、第二光功率探测器(7)和第一光功率探测器(8)；在激光器(1)的激光光路上设置光束分束器(2)，光束分束器(2)将激光器(1)发出的光束分为光强比为1∶1的第一光束和第二光束；在第二光束的光路中设置第二光功率探测器(7)测得第二光束的光强；在第一光束的光路中设置扩束准直镜(10)，将其准直为直径小于1mm的平行光束，被测光栅(5)设置在准直光束的光路上，抛物面反射镜(6)设置在被测光栅衍射光束的光路上；其中准直平行光束在被测光栅上的入射点为抛物面反射镜的焦点，在抛物面反射镜的反射光路上，与光轴垂直方向设置一凸透镜(9)，在凸透镜(9)后焦平面焦点位置设置第一光功率探测器(8)，测量抛物面反射镜的反射光强度；用第一光功率探测器(8)测量得到的光强数值除以第二光功率探测器(7)测量得到的光强的两倍，得到被测光栅的衍射效率。

4.一种实现权利要求2所述利用抛物球面反射镜测量光栅衍射效率得到角度选择性曲线的系统，其特征在于包括激光器(1)、光束分束器(2)、扩束准直镜(10)，椭球反射镜(6)、第二光功率探测器(7)和第一光功率探测器(8)；在激光器(1)的激光光路上设置光束分束器(2)，光束分束器(2)将激光器(1)发出的光束分为光强比为1∶1的第一光束和第二光束；在第二光束的光路中设置第二光功率探测器(7)测得第二光束的光强；在第一光束的光路中设置扩束准直镜(10)，将其准直为直径小于1mm的平行光束，被测光栅(5)设置在准直光束的光路上，抛物面反射镜(6)设置在被测光栅衍射光束的光路上；其中准直平行光束在被测光栅上的入射点为抛物面反射镜的焦点，在抛物面反射镜的反射光路上，与光轴垂直方向设置一凸透镜(9)，在凸透镜(9)后焦平面焦点位置设置第一光功率探测器(8)，测量抛物面反射镜的反射光强度；将被测光栅置于旋转台(3)上，第一光功率探测器(8)置于凸透镜(9)后焦平面焦点位置，调整扩束准直镜(10)后的平行光束照射到被测光栅上，转动旋转台(3)使得被测光栅上平行光束的入射角从0°到-80°或者0°到80°之间改变，改变量步进值小于2°，使用第一光功率探测器(8)在入射角从0°到-80°或者0°到80°之间改变时测得抛物面反射镜上第二光束的反射光强度；在每次变化中用第一光功率探测器(8)测量得到的光强数值除以第二光功率探测器(7)测量得到的光强的两倍，得到变化的被测光栅的系列衍射效率。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于：所述被测光栅为反射式光栅(5)或透射式光栅(11)。