[发明专利]光学材料高温透过率测试装置

摘要

本发明公开了一种光学材料高温透过率测试装置，该装置采用硅碳棒作为红外光源，并采用窄带滤光片进行滤光，提供红外单色光；采用斩波器对红外光进行调制；采用精密温控炉加热样品材料，并利用交流锁相放大技术测量红外信号；利用平面反射镜组将红外一束红外光分为两束，分别作为样品光路和参考光路。从而实现了温度范围从室温至700℃，波长范围从1μm～14μm红外波段的高温透过率测量。

主权项

一种光学材料高温透过率测试装置，包括红外光源系统、聚焦反射镜(5)，含有红外探测器(6‑2)、前置放大器(6‑3)、锁相放大器(6‑4)和控制器(6‑6)的光电探测处理系统，以及内置了透过率测量软件包的计算机，所述红外光源系统含有红外光源(1‑1)、准直镜(1‑4)、斩波器(1‑5)和滤光片组(1‑6)，滤光片组(1‑6)包括一组中心波长不同的窄带滤光片，所述红外光源(1‑1)发出的红外光经准直镜(1‑4)准直成为与水平方向平行的平行光，该平行光由斩波器(1‑5)调制成交变的红外光束，该红外光束经相应窄带滤光片变为单色红外光；其特征在于：还包括精密温控炉、平面反射镜组一和平面反射镜组二； 所述精密温控炉的左侧壁开有两个入射孔，右侧壁开有与两个入射孔一一对称的两个出射孔，两根刚玉管贯穿精密温控炉炉腔且两端头分别由相应的入射孔和出射孔中伸出，其中一支刚玉管用于放置样品； 所述平面反射镜组一与所述平面反射镜组二具有相同的结构，都含有电控平移台和表面相互平行的两个平面反射镜，两平面反射镜固连在于其对应的电控平移台上且与水平方向成45°夹角； 当所述平面反射镜组一移入测量光路，而所述平面反射镜组二位于测量光路之外时，所述单色红外光经平面反射镜组一反射进入一支刚玉管，由该刚玉管出射的单色红外光直接由所述聚焦反射镜聚焦到红外探测器的靶面上，当平面反射镜组一移出测量光路，而平面反射镜组二移入测量光路时，所述单色红外光直接进入另一支刚玉管，由该刚玉管出射的单色红外光经平面反射镜组二反射后由所述聚焦反射镜(5)聚焦到红外探测器(6‑2)的靶面上；所述红外探测器(6‑2)将光信号转换为电信号，该电信号经前置放大器(6‑3)放大后，再经过锁相放大器(6‑4)对相应频率的信号进行锁定和放大后送入计算机(6‑5)；控制器(6‑6)在计算机(6‑5)的控制下驱动两个电控平移台进行相应的移动； 所述透过率测量软件包含有界面模块、控制模块、采集模块、计算模块和存储模块，界面模块的功能是，通过键盘接收测试人员设定的测量波长、 样品测量温度、样品名称；控制模块的功能是，根据设定的测量波长驱动滤光片组转动，使相应波长的窄带滤光片切入测量光路，根据测量时序向控制器发送相应电控平台的驱动指令；采集模块的功能是，采集锁相放大器输出的四组电压信号即测量光路一的一组背景电压值、测量光路二的一组背景电压值、测量光路一的一组测量电压值、测量光路二的一组测量电压值；计算模块的功能，根据式T＝(V2/V02)/(V1/V01)或T＝(V1/V01)/(V2/V02)计算出样品在当前温度、当前波长下的透过率T，其中，V01、V02分别为测量光路一、测量光路二的平均背景电压值，V1、V2分别为测量光路一和测量光路二的平均测量电压值，样品放入测量光路一时用前一计算式，而样品放入测量光路二时用后一计算式；存储模块的功能是，存储测量过程中的测量数据，并将透过率测量结果T存储为Excell文件。