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一种利用光学可变衰减器透过率测量系统进行透过率测量的方法，其特征在于所述光学可变衰减器透过率测量系统，包括：准分子激光光源(1)、能量衰减装置(2)、偏振片(3)、半波片(4)、滤光片(5)、分光镜(6)、光学可变衰减器(7)、第一聚光镜组(81)和第二聚光镜组(82)、第一光束探测单元(91)和第二光束探测单元(92)、同步控制电路(10)、示波器(11)和计算机(12)；其中，偏振片(3)和半波片(4)构成偏振转换装置，第一聚光镜组(81)和第二聚光镜组(82)构成光束接收单元，第一光束探测单元(91)和第二光束探测单元(92)构成光束探测单元，同步控制电路(10)、示波器(11)和计算机(12)构成数据处理和控制系统；准分子激光光源(1)发出高斯光束到能量衰减装置(2)，光束经过能量衰减装置(2)后入射到偏振片(3)和半波片(4)上，经过偏振片(3)和半波片(4)后的光束入射到滤光片(5)上，经过滤光后的光束入射到分光镜(6)上并被分成两束光束，分别进入测试光路和参考光路中，参考光路的光信号经第一聚光镜组(81)后进入第一光束探测单元(91)，产生参考光路曝光量成正比的电信号；测试光路的光信号经第二聚光镜组(82)后进入第二光束探测单元(92)，产生与测试光路曝光量成正比的电信号；两路光束探测单元输出的电压信号存储在示波器(11)中，示波器(11)显示并记录每次测量的两路电压信号数据，最后将测量数据导入计算机(12)中进行处理；其中，当准分子激光光源(1)开始工作后，发出触发脉冲到同步控制电路(10)，同步控制电路(10)接到触发信号后发出指令给第一光束探测单元(91)和第二光束探测单元(92)，使其开始同步工作；计算机(12)控制待测光学可变衰减器(7)上轴角编码器的 转动，轴角编码器通过机械结构带动光学可变衰减器(7)进行转动，可进行不同入射角度时的透过率测量；实现步骤如下：步骤1：准分子激光光源(1)产生照明光束，经过能量衰减装置(2)、偏振片(3)、半波片(4)后，光束被转换为P光，经滤光片(5)后入射到分光镜(6)上，分光镜(6)将光束一分为二为测试光束和参考光束；步骤2：给光学可变衰减器加电，通过计算机(12)将光学可变衰减器转到与光轴平行的位置，此时光束完全通过，相当于待测光学可变衰减器(7)移出光路中，步骤1中分光镜(6)将光束分为两路光束，其反射的第一路光，即为参考光路，通过第一聚光镜组(81)聚焦到第一光束探测单元(91)上；分光镜(6)透射的第二路光，即为测试光路，光束通过第二聚光镜组(82)聚焦到第二光束探测单元(92)上，对准光路开始测量，用示波器记录n组参考光路和测试光路的光束探测单元输出电压数据，分别为:参考光路：V<sub>11</sub>,V<sub>12</sub>,V<sub>13</sub>,V<sub>14</sub>,...V<sub>1n</sub>；测试光路：V<sub>11</sub>′,V<sub>12</sub>′,V<sub>13</sub>′,V<sub>14</sub>′,..V<sub>1n</sub>′；n≥200；步骤3：通过计算机(12)发出指令给轴角编码器进行旋转，使得光学可变衰减器(7)转动，将光学可变衰减器(7)转到与垂直入射光轴方向成10°的位置，此时相当于将光学可变衰减器(7)移入光路中，步骤1中分光镜(6)将光束分为两路光束，其反射的第一路光，即为参考光路，通过第一聚光镜组(81)聚焦到第一光束探测单元(91)上；分光镜透射的第二路光，即为测试光路，入射光束经过待测光学可变衰减器(7)后进行衰减，经过衰减后的光束通过第二聚光镜组(82)聚焦到第二光束探测单元(92)上；对准光路开始 测量，用示波器记录在P光入射状态下入射角为10°时n组测试光路和参考光路输出的电压数据，分别为：参考光路：V<sub>21</sub>,V<sub>22</sub>,V<sub>23</sub>,V<sub>24</sub>.......V<sub>2n</sub>；测试光路：V<sub>21</sub>′,V<sub>22</sub>′,V<sub>23</sub>′,V<sub>2</sub>′<sub>4</sub>.......V<sub>2n</sub>′；步骤4：根据示波器(11)所记录空测时和实测时的两路电压信号，使用计算机(12)进行数据处理，求解出光学可变衰减器(7)在P光入射状态下10°入射角时的透过率；根据移出光学可变衰减器(7)，即空测时所得到的参考光路和测试光路的测量电压值分别为：参考光路：V<sub>11</sub>,V<sub>12</sub>,V<sub>13</sub>,V<sub>14</sub>,...V<sub>1n</sub>；测试光路：V<sub>11</sub>′,V<sub>12</sub>′,V<sub>13</sub>′,V<sub>14</sub>′,..V<sub>1n</sub>′；以参考光路的电压值为横坐标轴，测试光路的电压值为纵坐标轴，在excel中画出XY方向上的散点图，并添加线形趋势线A，对离散点进行线性拟合，当采样点数n>200时，趋势线A周围点波动不大，图线线形度较好，设此线形趋势线A公式为：y<sub>1</sub>＝k<sub>1</sub>x<sub>1</sub>+b<sub>1</sub> (1) 其中y<sub>1</sub>为空测时测试光路的电压值的集合，x<sub>1</sub>为空测时参考光路电压值的集合，k<sub>1</sub>为此线形趋势线A的斜率，b<sub>1</sub>为A在y轴上的截距；插入光学可变衰减器(7)，即实测，当入射光束与光学可变衰减器(7)夹角为10°时所得到的参考光路和测试光路的测量电压值分别为：参考光路：V<sub>21</sub>,V<sub>22</sub>,V<sub>23</sub>,V<sub>24</sub>,...V<sub>2n</sub>；测试光路：V<sub>21</sub>′,V<sub>22</sub>′,V<sub>23</sub>′,V<sub>24</sub>′,..V<sub>2n</sub>′；以参考光路的电压值为横坐标轴，测试光路的电压值为纵坐标轴，在excel中画出XY方向上的散点图，并添加线形趋势线B，对离散点进行线性拟合，设此线形趋势线B公式为：y<sub>2</sub>＝k<sub>2</sub>x<sub>2</sub>+b<sub>2</sub> (2) 其中y<sub>2</sub>为实测时测试光路的电压值的集合，x<sub>2</sub>为实测时参考光路电压值的集合，k<sub>2</sub>为此线形趋势线B的斜率，b<sub>2</sub>为B在y轴上的截距；将空测时参考光路所得电压值分别代入公式(1)和公式(2)中，得到：y<sub>11</sub>＝k<sub>1</sub>V<sub>11</sub>+b<sub>1</sub>；y<sub>12</sub>＝k<sub>1</sub>V<sub>12</sub>+b<sub>1</sub>；y<sub>13</sub>＝k<sub>1</sub>V<sub>13</sub>+b<sub>1</sub>；y<sub>14</sub>＝k<sub>1</sub>V<sub>14</sub>+b<sub>1</sub>； (3)........................y<sub>1n</sub>＝k<sub>1</sub>V<sub>1n</sub>+b<sub>1</sub>；y<sub>21</sub>＝k<sub>2</sub>V<sub>11</sub>+b<sub>2</sub>；y<sub>22</sub>＝k<sub>2</sub>V<sub>12</sub>+b<sub>2</sub>；y<sub>23</sub>＝k<sub>2</sub>V<sub>13</sub>+b<sub>2</sub>；y<sub>24</sub>＝k<sub>2</sub>V<sub>14</sub>+b<sub>2</sub>； (4)........................y<sub>2n</sub>＝k<sub>2</sub>V<sub>1n</sub>+b<sub>2</sub>；将(3)式和(4)式中对应项值相除，即<img file="FDA0000753926630000041.GIF" wi="403" he="167" />i＝1，…，n，将得到的结果相加取平均值得到在P光入射状态下,10°入射角时待测光学可变衰减器(7)的透过率：<img file="FDA0000753926630000042.GIF" wi="1581" he="204" />步骤5：给出光学可变衰减器(7)上的轴角编码器一个偏移范围，使得待测光学可变衰减器(7)与垂直光轴方向上的夹角从10°～50°递增，每隔2°测量一次；重复步骤4，计算每个角度时对应的待测光学可变衰减器(7)的透过率；步骤6：在光路中移出半波片(4)，此时经过偏振片(3)后的光被转换为S光；重复步骤2‑5进行测量，得出入射光为S光时不同入射角度时待测光学可变衰减器(7)的透过率。 |
