[发明专利]光栅的线密度测量方法

摘要

本发明涉及一种光栅的线密度测量方法，激光光源发出的激光经过光纤耦合器耦合后，经过单模2x2光纤耦合器耦合和光纤准直器准直后，照射到待测光栅表面后发生衍射，产生不同级次的衍射光，通过利用光纤减小激光照射到光栅上的照射面积，分别测得光栅测量点的0级和1级衍射光沿入射方向返回，两者之间的角度差刚好为1级衍射角α。根据测得的两束衍射光的角度差进行计算，得出刻线密度。测量稳定性高，光斑尺寸小，准直性好，测量精度高。在实际操作过程中，只需要将待测光栅置于电动位移台上，调节电动旋转台的角度位置，可得出待测光栅子午面上各个测量点的刻线密度。本发明即可对光栅更高精度的线密度测量，可用于平面光栅或曲率半径较大的凹面光栅。

主权项

1.一种光栅的线密度测量方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）测试系统包括激光光源、光纤耦合器、单模2x2光纤耦合器、光纤功率计、光纤准直器、电动旋转台和电动直线位移平台，待测光栅固定在电动直线位移平台上，单模2x2光纤耦合器有4个端口P1、P2、P3和P4，中间为耦合段，激光光源发出的激光经过光纤耦合器耦合后，进入单模2x2光纤耦合器的端口P1，传到端口P3 的激光经光纤准直器准直后，照射到待测光栅表面后发生衍射，产生不同级次的衍射光；2）调整电动直线位移平台，找到0级衍射光之后，转动电动直线位移平台下方的电动旋转台，转到合适的位置使得0级衍射光能沿着原入射光的方向返回，待0级衍射光原路返回后，再次通过光纤准直器，进入单模2x2光纤耦合器的端口P3，经由端口P3回传的光将分成两路，一路传到端口P1，并经由光纤耦合器输出，回到激光器上；另一路传到端口P2，输出到与之相连接的光纤功率计上，再次调整电动旋转台的角度，当光纤功率计的读数达到可调范围内的最大值时，停止转动电动旋转台，并记下此时电动旋转台的度数，此为0级衍射光自准直回去的位置θ0；3）重复步骤2）得到n级衍射光自准直回去的位置θn，θn‑θ0为待测光栅待测点的n级衍射角αn，待测光栅待测点的线密度大小为1/d=2 sin(αn)/λ，λ为激光光源输出中心波长。