[实用新型]一种测量小面积材料相对反射率的简易装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反射光相对反射率测量装置，尤其涉及一种小面积漫反射材料的相对反射率的测量装置。

背景技术

近年来，随着激光制造技术的出现与发展，利用脉冲激光对固体材料精细加工并改变材料光学特性的研究备受研究者青睐，尤其是超短脉冲激光被广泛应用于微加工邻域中。利用超短脉冲进行微加工研究的一个重要原因就是它的加工精度高，它能加工得到纳米尺寸的微结构。通常，我们都会使用紫外分光光度计或者积分球测量样品表面的反射率来研究材料经过加工之后的光学特性，这就要求我们对样品进行加工处理的区域面积必须大于测量仪器的样品窗口。而一般来说，紫外分光光度计的样品窗口较大，即便是具有较小样品窗口的积分球其样品窗口直径也有6mm。如果要研究超短脉冲激光对材料光学特性的影响，我们就必须得刻蚀大面积的样品。但是，利用超短脉冲刻蚀大面积的样品就意味着要花费很长的时间，效率低。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术在小面积漫反射材料反射率测量上存在的不足，提出了一种测量小面积漫反射材料相对反射率的简易装置。用于解决现有测量系统无法快速测量小面积材料反射率的技术问题，该装置搭建简单，成本低，易于实现。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种测量小面积材料相对反射率的简易装置，包括：溴钨灯光源(1)、第一透镜(2)、圆孔光阑(3)、第二透镜(4)、样品(5)、第一物镜(6)、圆形可调分光镜(7)、第二物镜(8)、光纤探头(9)、光谱仪(10)和计算机(11)；其特征在于：溴钨灯光源(1)发出的光通过第一透镜(2)将光聚焦通过圆孔光阑(3)，然后再经过第二透镜(4)和圆形可调分光镜(7)后分为两束光，一束光直接透过圆形可调分光镜(7)，另一束沿垂直方向的光经过第一物镜(6)聚焦于样品(5)表面上。样品(5)表面反射的光经第一物镜(6)收集再经过圆形可调分光镜(7)后直接被第二物镜(8)聚焦并耦合到光纤探头(9)内并传输到光谱仪(10)。最后，光谱仪(10)将实验数据送入计算机(11)进行处理和分析。

一种测量微小面积漫反射材料的相对反射率的装置，包括辐照光源、两个物镜、分光镜以及光谱仪。所述辐照光源由6V、30W的溴钨灯提供；所述分光镜为圆形可调分光镜，可对入射或反射光强调节以达到最佳的光谱接受强度；所述第一物镜是将入射光聚焦照射到样品表面并收集被样品表面反射回来的光，第二物镜是将反射回来的光耦合到光谱仪的光纤探头中。

本实用新型所具有的主要优点是：一、圆形可调分光镜可根据需要来调节所需要的光强大小，避免了因普通分光镜平分入射或反射光强而达不到实验所要求的光强。二、该装置利用第一物镜同时聚焦入射光并收集反射光，第二物镜耦合反射光到光纤探头中，实验结果可靠性强，能替代积分球等仪器来研究超短脉冲微加工技术对材料表面光学反射特性的影响。三、该装置辐照光源是溴钨灯，成本低；整个装置光路搭建简单、易于实现。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中标示：1-溴钨灯光源；2-第一透镜；3-圆孔光阑；4-第二透镜；5-样品；6-第一物镜；7-圆形可调分光镜；8-第二物镜；9-光纤探头；10-光谱仪； 11-计算机。

具体实施方式

为了更加清晰明了地理解本实用新型，以下将结合附图对本实用新型作进一步的详述。

小面积材料漫反射相对反射率测量装置，包括以下步骤：

第一步：溴钨灯光源1发出400-1000nm波段的光，通过第一透镜2将光聚焦通过圆孔光阑3，然后再经过第二透镜4将聚焦的光变为平行光。这束平行光经过圆形可调分光镜7垂直分出一束光再由第一物镜6聚焦于样品5表面上。

第二步：将样品5放在三维平移台上，其测量表面应与第一物镜6聚焦光的方向垂直。样品5反射的光经第一物镜6收集经过圆形可调分光镜7后直接被第二物镜8聚焦并耦合到光纤探头9内并传输到光谱仪10。

第三步：移动固定样品5的平移台使未刻蚀区域反射并传输到光谱仪10的反射光光强达到最大。

第四步：移动平移台先测试样品5刻蚀区域反射光光谱，再测试靠近刻蚀区域的未刻蚀区域的反射光光谱，最后测试未放置样品时被光谱仪10收集到的光谱作为杂散背景光。

第五步：光谱仪10将实验数据送入计算机11进行处理和分析。