Устройство для измерения светорассеяния отражательных дифракционных решеток Советский патент 1985 года по МПК G02B5/18 

Изобретение относится к оптичёскому приборостроению и может быть использовано для определения параметров отражательных дифракционных решеток.

Цель изобретения. - повышение чувствительности путем уменьшения интенсивности света, дифрагированного краями решетки, при ее равномерном освещении.

На фиг,1 представлена оптическая схема устройства, на фиг.2 - зависимости относительной величины светорассеяния в логарифмическом масштабе от расстояния от основной линии в длинах волн,соответствующие эталонном зеркалу (экспериментальная кривая 1) и голографиЦеской отражательной дифракционной решетке с частотой 1800лин/мм (экспериментальная кривая 2), а также расчетные кривые 3 (распределение интенсивности в плоскости измерительifofi щели) и 4 (распределение интенсивности в плоскости фотоприемника), которые характеризуют интенсивност света, дифрагированного на краях решетки.

Устройство включает лазер 1, коллиматор 2, держатель 3 испытуемой решетки, первый объектив 4, измерительную щель 5, второй объектив 6, диафрагму 7 и фотоприемник 8. Держатель

3установлен в передней фокальной плоскости объектива 4 с возможностью вращения вокруг оси 9, перпендикулярной оптической оси 10 устройства. Измерительная щель 5 установлена в задней фокальной плоскости объектива

4с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном осям 9 и 10. Выходная апертура коллиматора 2 в 3-3,5 раза больше светового размера держателя 3 (не показано). Передняя и задняя фокальные плоскости объектива 6 совмещены соответственно

95316

с измерительной щелью 5 и диафрагмой 7, размер J которой определяется из. соотношения

...

Dgg.- световой размер держателя 3;

где D и фокусные расстояния объекf. тивов 6 и 4 соответственно.

Измерительная щель 5 имеет форму квадратного отверстия, величина которого может меняться от 0,5 х 0,5 до 4x4 мм, и перемещается с точностью 0,01 мм.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от лазера 1 расширяется коллиматором 2 до размеров, в 3-3,5 раза превьштающих размеры решетки.

Благодаря этому неравномерность ее освещения не превьш1ает 5 %. Поворотом держателя 3 вокруг оси 9 осуще- . ствляется совмещение исследуемого порядка дифракции с центром щели 5,

совмещенным с осью 10. После этого производится непрерывное или дискретное сканирование спектра щелью 5 и измерение интенсивности рассеянного решеткой света фотоприемником 8. При

этом благодаря тому, что плоскости держателя 3 и диафрагмы 7 оптически сопряжены объективами 4 и 6, а размер этой диафрагмы меньше размера изображения световой зоны держателя 3 (см. условие, для определения D), дифрагированный на краях этой ЗОНЫ фоновый свет срезается диафрагмой 7. В то же время рассеянный на структуре решетки сигнальный свет проходит через диафрагму и попадает на фотоприемник 8. В результате . чувствительность устройства повышается на 2 - 2,5 порядка, что видно из сравнения кривых 3 и 4 (см.. фиг.2).

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕТОРАССЕЯНИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНШ ДИФРАК ЦИОННЫХ РЕШЕТОК, содержащее лазер, коллиматор, держатель испытуемой ре шетки, установленный с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной оптической оси устройства, объектив, измерительную щель, установленную в задней фокальной полоскости объектива с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном указанным осям, и фотоприемник, отличающееся тем что, с целью повышения чувствительности путем уменьшения интенсивости 0l03n,g света, цифрагированного.краями решетки, при ее равномерном освещении, в него введены второй объектив и диафрагма, расположенные между измерительной щелью и фотоприемНИКОМ, причем выходная апертура коллиматора в 3-3, больше светового размера держателя испытуемой решетки, который установлен в передней фокальной плоскости первого объектива, а передняя и задняя фокальные плоскости второго объектива совмещены соответственно с измерительной щелью и диафрагмой, размер которой D удовлетворяет соотношению где D... -световой размер держателя А.„ испытуемой решетки; f -фокусное расстояние второго объектива;i f. -фокусное расстояние первого объектива.