[发明专利]一种基于光腔衰荡技术同时测量高反射/高透射光学元件的反射率和透过率的方法

摘要

本发明涉及一种基于光腔衰荡技术同时测量高反射/高透射光学元件的反射率和透过率的方法，步骤为：采用光腔衰荡技术，先测量初始光腔的衰荡信号并拟合得到初始光腔的衰荡时间。然后加入待测高反射/高透射光学元件形成稳定测试光腔，分别测量从待测光学元件输出和输出腔镜输出的衰荡信号并拟合得到测试光腔的衰荡时间，经计算得到高反射光学元件的反射率或高透射光学元件的透过率；同时将待测光学元件输出的光腔衰荡信号幅值与输出腔镜输出的光腔衰荡信号幅值进行比值计算，通过定标得到高反射光学元件的透过率或高透射光学元件的反射率。该测量方法不仅可测量高反射/高透射光学元件的反射率和透过率，而且可对其反射率和透过率分布实现高分辨率二维成像。

主权项

1.一种基于光腔衰荡技术同时测量高反射/高透射光学元件的反射率和透过率的方法，其实现步骤如下：步骤(1)、将一束激光光束注入到稳定的初始光腔，所述初始光腔由两块相同的平凹高反射腔镜构成直型腔或者由一块平面反射腔镜和两块相同的平凹高反射腔镜构成“V”型腔，腔长为L0,激光束从耦合镜注入光腔，由平凹高反射输出腔镜输出，输出的光腔衰荡信号由第一个光电探测器探测；将测得的光腔衰荡信号按单指数衰减函数拟合得到初始光腔的衰荡时间τ0；步骤(2)、在初始光腔内根据使用角度加入待测光学元件，如果待测光学元件为高透射光学元件，不需要移动待测光学元件后的平凹高反射输出腔镜直接构成稳定的测试光腔；如果待测光学元件为高反射光学元件，相应地移动待测光学元件后的平凹高反射输出腔镜构成稳定的测试光腔；腔长为L₁，从待测高反射光学元件透射的光信号或待测高透射光学元件反射的光信号由第二个光电探测器探测，待测光学元件放置于二维位移平台上，同时记录第一、二个光电探测器在相同时刻的光腔衰荡信号并得到其幅值比值P₁＝I₁/I₀，I₀和I₁分别为第一、二个光电探测器探测的光信号幅值，通过对第二与第一个光电探测器的放大倍数比值M和输出腔镜透过率T₀标定得到待测高反射光学元件的透过率T＝P₁T₀/M或待测高透射光学元件的反射率R＝P₁T₀/M；同时，将第一或第二个光电探测器测得的光腔衰荡信号按单指数衰减函数拟合得到测试光腔的衰荡时间τ₁，经计算得到待测高反射光学元件的反射率R＝exp(L₀/cτ₀‑L₁/cτ₁)或待测高透射光学元件的透过率其中c为光速，n_s为待测高透射光学元件折射率，d为待测高透射光学元件厚度。