主权项 |
大口径反射光学元件高反射率扫描测量多波长集成方法,其特征在于实现如下:(1)第一光源(1)输出激光束经第一模式匹配透镜组(2)整形后通过第11平凹高反射镜(3)注入第一个初始光学谐振腔;第11平凹高反射镜(3)和第12平凹高反射镜(4)在第一光源(1)输出激光波长处反射率大于99%,初始光学谐振腔为稳定腔或共焦腔,腔长L<sub>01</sub>满足0<L<sub>01</sub><2r,其中r为第11平凹高反射镜和第12平凹高反射镜凹面的曲率半径;第11平凹高反射镜(3)和第12平凹高反射镜(4)垂直于光路放置,且使入射激光束从镜面中心通过,激光束从第11平凹高反射镜(3)透射后进入光学谐振腔,随着激光束的注入,光学谐振腔内能量逐渐增加,当入射激光束被迅速关断后,光学谐振腔内光能量会由于腔镜透射而逐渐减小,部分激光能量从第12平凹高反射镜(4)输出,从第12平凹高反射镜(4)透射的激光束由第一聚焦透镜(5)聚焦到第一光电探测器(6),第一光电探测器(6)输出信号由数据采集卡或示波器记录并输入计算机(7)存储及处理,将记录的光腔衰荡信号利用拟合程序按照单指数衰减函数:<img file="FDA0000694773580000011.GIF" wi="549" he="96" />A<sub>01</sub>,B<sub>01</sub>为常系数,t为时间,拟合出第一个初始光学谐振腔在第一束激光波长处的衰荡时间τ<sub>01</sub>;(2)第i光源(8)输出的第i束激光i=2,…N,经第i模式匹配透镜组(9)整形后通过第i1平凹高反射镜(10)注入第i个初始光学谐振腔;第i1平凹高反射镜(10)和第i2平凹高反射镜(11)在第i光源(8)输出激光波长处反射率大于99%,初始光学谐振腔为稳定腔或共焦腔,腔长L<sub>0i</sub>满足0<L<sub>0i</sub><2r,其中r为第i1平凹高反射镜和第i2平凹高反射镜凹面的曲率半径,与第11平凹高反射镜和第12平凹高反射镜凹面的曲率半径相同;第i1平凹高反射镜(10)和第i2平凹高反射镜(11)垂直于光路放置,且使入射激光束从镜面中心通过,激光束从第i1平凹高反射镜(10)透射后进入光学谐振腔,垂直入射到第i2平凹高反射镜(11)中心,部分激光能量从第i2平凹高反射镜(11)输出,从第i2平凹高反射镜(11)透射的激光束由第i聚焦透镜(12)聚焦到第i光电探测器(13),第i光电探测器(13)输出信号由数据采集卡或示波器记录并输入计算机(7)存储及处理,将记录的光腔衰荡信号利用拟合程序按照单指数衰减函数:<img file="FDA0000694773580000021.GIF" wi="544" he="96" />A<sub>0i</sub>,B<sub>0i</sub>为常系数,t为时间,拟合出第i个初始光学谐振腔在第i束激光波长处的衰荡时间τ<sub>0i</sub>;(3)在第11平凹高反射镜(3)和第12平凹高反射镜(4)或第i1平凹高反射镜(10)和第i2平凹高反射镜(11)之间为加入待测大口径反射光学元件(15)后构成的第一个或第i个测试光学谐振腔,待测大口径反射光学元件(15)置于二维位移平台(14)之上,调整二维位移平台(14)角度,使入射角度为待测大口径反射光学元件(15)的使用角度,可测量反射率大于99%的平面高反射镜的不同入射角下的反射率,第一束激光束和第i束激光束之间相互平行,相应地移动第12平凹高反射镜(4)、第一聚焦透镜(5)和第一光电探测器(6)或第i2平凹高反射镜(11)、第i聚焦透镜(12)和第i光电探测器(13)的位置构成稳定的第一个或第i个测试光学谐振腔,利用二维位移平台(14)移动待测大口径反射元件(15)的横向位置(x,y)可实现大口径反射光学元件反射率的扫描测量,其中(x,y)代表入射激光束在待测大口径反射光学元件(15)上的位置坐标,记录第一个或第i个测试光学谐振腔的光腔衰荡信号利用拟合程序按照单指数衰减函数:<img file="FDA0000694773580000022.GIF" wi="550" he="91" />A<sub>i</sub>,B<sub>i</sub>为常系数,t为时间,拟合出第一个或第i个激光束在待测大口径反射光学元件(15)上(x,y)位置时测试光学谐振腔在第一个或第i个激光波长处的衰荡时间τ<sub>1</sub>(x,y)或τ<sub>i</sub>(x,y);根据公式<img file="FDA0000694773580000023.GIF" wi="558" he="90" />计算得出待测大口径反射光学元件(15)表面(x,y)位置在第一束激光波长处的反射率R<sub>1</sub>(x,y),其中L<sub>01</sub>为第一个初始光学谐振腔腔长,L<sub>1</sub>为第一个测试光学谐振腔腔长,c为光速;同样,根据公式<img file="FDA0000694773580000024.GIF" wi="561" he="95" />计算得出待测大口径反射光学元件(15)表面(x,y)位置在第i束激光波长处的反射率R<sub>i</sub>(x,y),其中L<sub>0i</sub>为第i个初始光学谐振腔腔长,L<sub>i</sub>为第i个测试光学谐振腔腔长。 |