[发明专利]自准直式中阶梯光栅衍射效率测试装置

说明书

本发明公开了一种自准直式中阶梯光栅衍射效率测试装置：光源系统用于提供连续光及激光；单色系统用于将光源系统提供的连续光变为单色光出射到测试系统的入口处；测试系统包括第三球面镜、待测中阶梯光栅、待测平面镜及第四平面镜，从入口处进来的光依次经过第三球面镜反射至待测中阶梯光栅或待测平面镜，反射回第三球面镜，再反射至第四平面镜，最后进入接收系统，测试系统为自准直式结构，用于在准李特罗条件下测试待测中阶梯光栅的衍射效率；接收系统包括狭缝和光电倍增管，狭缝的作用是遮挡待测中阶梯光栅的非测试级次衍射光，光电倍增管用于接收中阶梯光栅测试级次的衍射光强。本发明特别适用于紫外及近红外的中阶梯光栅的相对衍射效率检测。

技术领域

本发明涉及光栅性能检测领域，具体涉及一种自准直式光栅衍射效率测试装置，它特别适用于紫外及近红外的中阶梯光栅的相对衍射效率检测。

背景技术

衍射效率是评价光栅质量的重要参数，它决定了以光栅为核心元件的光谱仪器性能的好坏，因此，在光栅出厂前都需对衍射效率进行测试。中阶梯光栅是一种特殊光栅，其刻线密度较低，具有大入射角度和高衍射级次(如几十级到几百级)，因而有很高的色散率和分辨率，以其为色散元件的中阶梯光栅光谱仪在天文、医疗、食品安全、水质检测等领域都有着广泛的应用。由于中阶梯光栅的特殊性质，其在使用过程中是使用不同级次的单色光以保证中阶梯光栅全波闪耀的优点，而该特点也决定了中阶梯光栅的衍射效率测试与通常只使用一个级次单色光的普通衍射光栅的不同。普通光栅的衍射效率在测试过程中通常是使待测光栅进行转动来测量不同波长处的能量值，而由于中阶梯光栅自由光谱区很小，具有非常严重的光谱级次重叠的问题，所以使待测光栅转动的衍射效率的测试方法并不适用于中阶梯光栅，且中阶梯光栅通常是在准李特罗条件下进行使用才能确保其全波闪耀优点，因此，在衍射效率测试过程中采用准李特罗结构可保证测试结果的可信性及参考性。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种自准直式中阶梯光栅衍射效率测试装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：提供一种自准直式中阶梯光栅衍射效率测试装置，包括：

光源系统，所述光源系统用于提供连续光及激光；

单色系统，所述单色系统用于将所述光源系统提供的连续光变为单色光出射到所述测试系统的入口处；

测试系统，所述测试系统包括第三球面镜、待测中阶梯光栅、待测平面镜及第四平面镜，从所述入口处进来的光依次经过所述第三球面镜反射至所述待测中阶梯光栅或待测平面镜，反射回所述第三球面镜，再反射至第四平面镜，最后进入所述接收系统，所述测试系统为自准直式结构，用于在准李特罗条件下测试待测中阶梯光栅的衍射效率；

接收系统，所述接收系统包括狭缝和光电倍增管，所述狭缝的作用是遮挡待测中阶梯光栅的衍射光，光电倍增管用于接收中阶梯光栅测试级次的衍射光强。

氘灯、钨灯及激光器，所述氘灯用于190-400nm连续光的提供，所述钨灯用于400-1000nm连续光的提供，所述激光用于待测中阶梯光栅和待测平面镜的状态的调整；

聚光系统，所述聚光系统用于将连续光收集并聚焦在所述单色系统的入口上；

平移台，所述平移台可通过移动进行氘灯、钨灯及激光之间的切换。

所述的单色系统包括第一球面镜、第二球面镜、平面光栅，所述单色系统用于将所述光源系统提供的连续光依次通过所述第一球面镜、平面光栅及第二球面镜之后，形成单色光出射到所述测试系统的入口处。