Устройство для измерения светорассеяния отражательных дифракционных решеток

 

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.

СОК}Э СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ecpq<@ -

И,,р.1

7Е:„,.,,*Г:.--.. "43 )

Ищд@ . (ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Dc D

f1 се,А f, .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ (21) 3768710/24-10 (22) 12.07.84 (46) 30.11.85. Бюл. У 44 (72) К.А.Стожарова (53) 535.853 ° 31(088.8)

f56) Арр1. Phys, 1975, v.14, У 1, р. 153-157.

0ptica Acta, 1978, т.25, Н 7, р. 531-547. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕТОРАССЕЯНИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ. ДИФРАКЦИОННЫХ РЕИКТОК, содержащее лазер, коллиматор, держатель испытуемой решетки, 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, о т л и ч а ю щ е е с- я тем, что, с целью повышения чувствительности путем уменьшения интенсивости

-¹ Л12И16 (594 С 02 В 5 18 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 3-3,5 раза 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 0 „ -световой размер держателя испытуемой решетки;

f -фокусное расстояние второ1 го объектива;

f -фокусное расстояние перво-! го объектива.

1!

Изобретение относится к оптиче= скому 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 эталонному зеркалу (экспериментальная кривая 1) и голографической отражательной дифракционной решетке с частотой 1800 лин/мм (экспериментальная кривая 2), а также расчетные кривые 3 (распределение интенсивности в плоскости измерительной щели) и 4 (распределение интенсивности в плоскости фотоприемника), .которые характеризуют интенсивность 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

3 установлен в передней фокальной плоскости обьектива 4 с возможностью вращения вокруг оси 9, перпендикулярной оптической оси 10 устройства.

Измерительная щель 5 установлена в задней фокальной плоскости объектива

4 с 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

2 с измерительной щелью 5 и диафрагмой

7, размер д которой определяется из соотношения где Р - световой размер держателя 3; и н f - фокусные расстояния объективов 6 и 4 соответственно.

10 Измерительная щель 5 имеет форму квадратного отверстия, величина которого может меняться от 0,5 х

0,5 до 4 х 4 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 превышающих размеры решетки.

Благодаря этому неравномерность ее освещения не превышает 5 X. Поворотом держателя 3 вокруг оси 9 осуще- . ствляется совмещение исследуемого порядка дифракции с центром щели 5, 25 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 эоны 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

40 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).

1195316

10

Составитель В.Кравченко

Техред А.Ач Корректор Е. Рошко

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 7413/52

Филиал ППП "Патент", г.ултород, ул.Проектная, 4

Тирам 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5