[发明专利]一种光栅衍射效率测试系统及方法

权利要求书

1.一种光栅衍射效率测试系统，其特征在于包括顺次沿光路在光轴上放置的波长可调谐激光器、偏振控制元件、分光设备和可旋转的衍射元件，还包括两台光能量探测器，其中一台与所述分光设备配合使得从分光设备分出的参考光束直接进入第一光能量探测器，另一台与所述衍射元件配合使得从分光设备分出的测试光束入射到衍射元件经衍射后进入第二光能量探测器。

2.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于所述的波长可调谐激光器，工作体质为半导体、光纤、固体中的一类。

3.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于所述的波长可调谐激光器所输出的激光工作波长可以是但不限于1000nm-1100μm，具体根据光栅测试要求确定，为偏振光束；激光波长精度小于1nm，3dB线宽小于1nm。

4.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于所述的偏振控制元件为半波片。

5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于所述的分光设备是一定分束比的镜片，或者楔镜、取样光栅中的一种。

6.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于所述的衍射元件是平面闪耀光栅、体光栅中的一种。

7.根据权利要求1～6中任何一项所述的测试系统的测试方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、顺次沿光路在光轴上放置波长可调谐激光器、偏振控制元件、分光设备和可旋转的衍射元件，还放置两台光能量探测器，其中一台与所述分光设备配合使得从分光设备分出的参考光束直接进入第一光能量探测器，另一台与所述衍射元件配合使得从分光设备分出的测试光束入射到衍射元件经衍射后进入第二光能量探测器；

步骤二、开启波长可调谐激光器，生成波长连续可调的窄线宽、偏振激光光束，经过偏振控制元件后，通过旋转偏振控制元件控制激光的偏振态，然后由分光设备分成固定能量比的两束激光，反射光和透射光，反射光作为参考光束直接进入光能量探测器测试出反射能量；

步骤三、步骤二中的透射光作为测试光束入射在可旋转的衍射元件上，通过旋转衍射元件实现在任意入射角度条件下对衍射元件的入射，经衍射后进入光能量探测器，测试衍射光的能量P₂,从而计算出光栅的衍射效率。

8.根据权利要求7所述的测试系统的测试方法，其特征在于所述步骤三中计算光栅的衍射效率方法如下：

波长可调谐激光器输出的激光，入射到偏振控制元件上，通过分光设备，取样率为χ，参考光束直接进入第一光能量探测器，测试入射光能量P₁；测试光束入射到平面闪耀光栅上，经衍射后进入第二光能量探测器，第二光能量探测器测试衍射光的能量P₂；

通过调节波长可调谐激光器的输出波长，即可获得平面闪耀光栅对不同波长激光的衍射效率，可表示为：

即光栅衍射效率光谱特性。