[发明专利]功率自校准防伪全息标识特性参数检测方法及检测仪

说明书

【技术领域】：

本发明涉及防伪全息标识质量的检测技术领域，特别是对其特性参数：衍射效率和信噪比的测量。

【背景技术】：

防伪全息标识是以激光全息制版技术和模压复制技术为基础的安全防伪产品，常常用于产品的安全防伪。防伪全息标识的质量应该达到一定的要求以达到防伪的效果。防伪全息标识特性指标检测仪应用于检测防伪全息标识特性参数指标：衍射效率及信噪比。该仪器可监控激光彩虹模压全息防伪标识产品质量，为技术监督部门把关和生产厂家贯彻实施《防伪全息产品通用技术》国家标准提供了定量的测试手段。

第一代防伪全息标识特性参数检测仪，对于采集的信号及噪声，可通过系统自动读取并记录，由计算机计算出衍射效率及信噪比，实现了对特性参数的自动测量，相对于人工测量的方法有了一定的进步。

但是第一代防伪全息标识参数检测仪也存在着很大的不足，尤其是其检测方法对激光器输出功率稳定性要求很高，导致它的制造成本很高。生产企业尤其是在数量上占绝对优势的中小型企业很难利用价格昂贵的第一代检测仪实现产品质量自检。另外，由于第一代防伪全息标识参数检测仪要使用计算机进行数据处理及显示，所以系统体积较大，而且对检测人员的操作技能要求较高。这些不足使检测方法的应用和检测仪的普及受到了很大的限制。

【发明内容】：

本发明目的是克服现有全息防伪标识检测仪造价高，体积大，不利于推广的问题，提供一种测量误差小、成本低的新型检测方法，以及研制出造价低廉的新型激光全息防伪标识特性参数检测仪。

本发明提出一种待测标识表面入射光功率可被自动校准的全息防伪标识特性参数检测方法，并研制出实现该方法的嵌入式检测仪。

该方法采用光功率不稳定度为5％的He-Ne激光器作为光源，对光源输出光功率稳定性要求不高，大大降低了仪器成本；位移机构带动样品平台进行一维位移运动来实现对防伪全息标识的一维自动扫描功能；数据的采集和处理均由嵌入式系统来完成，自动计算待测防伪全息标识的特性参数，并直接由LCD显示结果，同时可以实现数据的U盘存取，使得测量过程简便、快捷、可操作性强，降低了对检测人员的技能要求。并且相比第一代检测仪，成本和体积大大降低，更有利于产品及技术的推广。

测量原理是利用测量彩虹全息图狭缝像衍射图中的信号光强、噪声光强，以及入射到防伪标识表面的光强，来计算防伪标识信噪比和衍射效率特性参数。

为了减小He-Ne激光器输出光功率不稳定度引起的测量误差，降低对光源输出光功率稳定度的要求，我们对再现光和衍射光进行实时同步测量。在激光器与样品台之间加入了一块与激光光束传播方向成一定角度的分光基片。当激光器以一定角度入射到基片上时，基片对激光光束的透反比一定，可以通过测量基片对激光器输出光的反射光强计算得到激光器输出光透过基片的透射光强，即入射到样品上的再现光强。同时，采用两路完全相同的光电探测器同时探测基片对激光光束的反射光强和光束照射到样品后产生的衍射光强，从而实现了对再现光强和衍射光强的实时同步测量。

使被测防伪全息标识作一维平移，设分光基片的透反比为k，当激光束照射在标识光栅上，即信号点处时，待测标识表面的衍射光强度为I_S，若此时激光器发出的激光在分光基片表面的反射光强为I_r1，则透过分光镜入射到标识表面的激光光强为I₀₁＝kI_r1；当激光束照射在标识上无光栅处即噪声点处时，待测标识表面的衍射光强度为I_N，若此时反射光强为I_r2，则入射到标识表面的激光光强为I₀₂＝kI_r2。使用下面两式可以计算出标识的信噪比SNR及衍射效率η