[实用新型]一种测量高反镜反射率的装置

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种光学元件测量系统，特别地涉及一种测量高反镜反射率的装置。

背景技术

随着激光的不断发展，低损耗、高反射率(R＞99.9％)反射镜在引力波观测、高灵敏激光光谱、高功率激光器和激光系统等方面起着至关重要的作用。并且，近年来激光陀螺和国家“十一五”重大科技工程激光核聚变等高新技术工程的出现，使得对激光反射端光学元件的反射率要求越来越高。国外有报道的高反镜最高反射率已经大于99.999％，国内在某些特殊波长可镀制的高反镜反射率也可达99.995％以上。随着高反镜镀膜技术的发展和高反镜的广泛应用，低成本精确测量高反镜的反射率显得尤为重要。

传统测量反射率的方法，如分光光度计、白光池等方法，均以测量光强的比值为基础，通常都不能给出准确的反射率结果，误差大，最多只能给出三位有效数字，无法满足对高反射率测量精度的要求。现有能满足测量精度的装置，一般采用连续激光光腔衰荡法测量光学元件的高反射率(R＞99.9％)。然而这类测量方法一般都是以激光器作为光源，采用高速数据采集卡进行数据采集，存在造价昂贵，成本高的缺点，不利于推广。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种测量精度高、装置简单且成本低廉的测量高反镜反射率的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：先在光学腔末端装上标准高反镜，打开氦氖激光器，待激光稳定后，经过两个45°角的反射镜，使得光经过标准高反镜后，能够沿光轴返回，再装上待测高反镜，使反射光与入射光重合，此时启动LED驱动模块驱动LED光源并给光源一个特定频率的方波调制信号，同时将该特定频率的方波信号作为参考信号传输至锁相放大模块，LED光经过一个光学耦合器和一个滤光片后，从待测高反镜入射，并在两面高反镜内多次反射，由光电探测器探测从标准高反镜处透射的光信号，然后将光电探测器的探测信号作为输入信号传输至锁相放大模块，通过锁相放大模块解调出参考信号和输入信号的相位差，将相位差信号传输至数据采集卡进行实时快速的采集，最后通过计算机进行相关的数学算法处理分析得到待测高反镜的反射率。

进一步的，所述的LED光源，发射特定中心波长，波长范围为[400-410nm]。

进一步的，所述的LED驱动模块为利用AD9851和STC89C51芯片自制的驱动模块，该驱动模块可以通过Labview编程产生不同频率的方波信号。

进一步的，所述的光学耦合器将LED发出的发散光进行收束，使其以平行光的形式耦合进入光学腔。

进一步的，所述的滤光片对入射过来的光进行滤光处理，使其匹配高反镜的反射波段。

进一步的，所述的标准高反镜为已知反射率的高反镜，在之后的数据处理分析中可以运用并计算出待测高反镜的反射率。

进一步的，所述光电探测器将光信号转换为电信号传递至锁相放大模块进行同步解调。

进一步的，所述的数据采集卡能够实时快速地采集锁相放大模块解调出的相位差信息，并传输至计算机进行数据分析，保证了装置的实时性。

上述一种测量高反镜反射率的装置，操作简单，利用LED作为光源，避免复杂、昂贵的激光系统，成本低，软件在线处理数据，可以实时快速有效地测量出待测高反镜的反射率。

附图说明

附图为本实用新型的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型所使用的装置包括：LED驱动模块(1)，LED光源(2)，光学耦合器(3)，滤光片(4)，反射镜(5)，氦氖激光器(6)，待测高反镜(7a)，标准高反镜(7b)，光电探测器(8)，锁相放大模块(9)，数据采集卡(10)，计算机(11)。