在光路上并将第二透射光会聚 至测量积分球功率计中；待测大口径单轴晶体置于第一半透半反镜以及第二半透半反镜之 间；计算机分别与待测大口径单轴晶体、监视积分球功率计、监视CCD以及测量积分球功率 计相连。
[0017] 其中，激光器1波长可根据实际需求定制；起偏器3可电动旋转，将经激光器1和 准直镜2输出的准直圆偏振光起偏为P光和S光；待测大口径单轴晶体7固定在二维扫描 机构上，由计算机13控制实现其二维运动。第二会聚镜9和监视CXDlO组成监视系统，实 时监视二维扫描过程中入射光束传播方向与待测大口径单轴晶体7光轴的夹角变化。
[0018] 本实用新型工作步骤分为空测和实测，其具体工作过程如下：
[0019] 1)系统常数K的确定（空测）；
[0020] 空测光路如图1所示，激光器1的单模尾纤输出单模发散的圆偏振光，经准直镜2 输出准直圆偏振光，再通过起偏器3起偏为P光，经过第一半透半反镜4 一部分反射，一部 分透射，反射光经第一会聚镜5聚焦到监视积分球功率计6的积分球内，测量值为I' PKI α。透射光经第二半透半反镜8 -部分反射，一部分透射，反射光经第二会聚镜9聚焦到监 视CXD 10的靶面上，计算光斑质心位置，并将其记为基准位置。透射光经第三会聚镜11聚 焦到测量积分球功率计12的积分球内，测量值为I' Piia。计算机13采集和存储监视积分 球功率计6和测量积分球功率计12的测量值，计算得到系统P光常数Kp为：
[0022] 确保测量光路不动，计算机13控制起偏器3旋转90度将准直圆偏振光起偏为S 光，采集和存储监视积分球功率计6和测量积分球功率计12的测量值计算得到系统S光常 数Ks。
[0023] 2)大口径单轴晶体吸收系数测量（实测）；
[0024] 实测光路如图2所示，将待测大口径单轴晶体7置于测量光路中，并固定在二维扫 描装置上。激光器1的单模尾纤输出单模发散的圆偏振光，经准直镜2输出准直圆偏振光， 再通过起偏器3起偏为P光，经过第一半透半反镜4 一部分反射，一部分透射，反射光经第 一会聚镜5聚焦到监视积分球功率计6的积分球内，测量值为Ipffia (i，j)，（i = 1，2. .. N ; j = 1，2. . . Ν)，i，j为固定在二维扫描装置上的待测大口径单轴晶体二维运动的位置序号， N为运动的步数。透射光垂直入射至待测大口径单轴晶体7表面发生双折射，产生〇光和e 光。〇光垂直于主截面振动，e光在主截面内振动。由于入射P光传播方向与晶轴方向存在 夹角，从待测大口径单轴晶体7通光表面出射的相应于〇光的透射光仍然沿着入射光的方 向传播，但是相应于e光的透射光则相对入射光的位置在主截面内有一个平移。透射光经 第二半透半反镜8 -部分反射，一部分透射，反射光经第二会聚镜9聚焦到监视CXD 10的 靶面上，调节待测大口径单轴晶体7的方位和俯仰，保证聚焦光斑质心位置与空测时光斑 基准位置重合。透射光经第三会聚镜11聚焦到测量积分球功率计12的积分球内，测量值 为IP|? (i，j)，Q = 1，2. · · N ;j = 1，2· · · N)，i，j为固定在二维扫描装置上的待测大口径 单轴晶体二维运动的位置序号，N为运动的步数。计算机13采集和存储监视积分球功率计 6和测量积分球功率计12的测量值，并控制二维扫描装置使被测大口径单轴晶7按固定步 长沿两维方向平移，使测量光束相对扫描其全部通光口径，则待测大口径单轴晶体的P光 吸收系数α p为：
[0026] 式中，d为待测大口径单轴晶体厚度，r为待测大口径单轴晶体表面反射率，Kp为 系统P光常数。
[0027] 计算机13控制起偏器3旋转90度将准直圆偏振光起偏为S光，按照待测大口径 单轴晶体P光吸收系数的测量方法得到待测大口径单轴晶体的S光吸收系数a s。
【主权项】
1. 一种大口径单轴晶体光吸收系数测量装置，其特征在于：所述大口径单轴晶体光吸 收系数测量装置包括激光器、准直镜、起偏器、第一半透半反镜、第一会聚镜、监视积分球功 率计、第二半透半反镜、第二会聚镜、监视CCD、第三会聚镜、测量积分球功率计以及计算机； 所述准直镜、起偏器以及第一半透半反镜依次设置在激光器的出射光所在光路上；所述第 一半透半反镜将入射至第一半透半反镜的光反射形成第一反射光以及透射形成第一透射 光；所述第一会聚镜设置在第一反射光所在光路上并将第一反射光会聚至监视积分球功率 计中；所述第二半透半反镜设置在第一透射光所在光路上并将第一透射光反射形成第二反 射光以及透射形成第二透射光；所述第二会聚镜设置在第二反射光所在光路上并将第二反 射光会聚至监视CCD中；所述第三会聚镜设置在第二透射光所在光路上并将第二透射光会 聚至测量积分球功率计中；待测大口径单轴晶体置于第一半透半反镜以及第二半透半反镜 之间；所述计算机分别与待测大口径单轴晶体、监视积分球功率计、监视CCD以及测量积分 球功率计相连。2. 根据权利要求1所述的大口径单轴晶体光吸收系数测量装置，其特征在于：所述大 口径单轴晶体光吸收系数测量装置还包括二维扫描机构，所述待测大口径单轴晶体固定在 二维扫描机构上；所述计算机与二维扫描机构相连并通过二维扫描机构带动待测大口径单 轴晶体实现二维运动。3. 根据权利要求2所述的大口径单轴晶体光吸收系数测量装置，其特征在于：所述大 口径单轴晶体光吸收系数测量装置还包括用于驱动起偏器旋转的驱动器；所述计算机与驱 动器相连并通过驱动器带动起偏器旋转。
【专利摘要】一种大口径单轴晶体吸收系数测量装置，准直镜、起偏器和半透半反镜A依次设置在激光器的出射光路上；半透半反镜A将入射光形成反射光A和透射光A；会聚镜A设置在反射光A的光路上并将其会聚至监视积分球功率计中；半透半反镜B设置在透射光A的光路上并将其形成反射光B和透射光B；会聚镜B设置在反射光B的光路上并将其会聚至监视CCD中；会聚镜C设置在透射光B的光路上并将其会聚至测量积分球功率计中；待测大口径单轴晶体置于半透半反镜A和半透半反镜B之间；计算机分别与待测大口径单轴晶体、监视积分球功率计、监视CCD和测量积分球功率计相连。本实用新型可对大口径单轴晶体P光和S光的吸收系数进行测量，并保证测量精度。
【IPC分类】G01N21/17
【公开号】CN204832011
【申请号】CN201520498770
【发明人】段亚轩, 陈永权, 赵建科, 田留德, 李坤, 赵怀学, 张昊苏, 薛勋, 刘尚阔, 潘亮, 昌明, 胡丹丹, 张洁
【申请人】中国科学院西安光学精密机械研究所
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月10日