本发明涉及光学领域，具体涉及一种反射型光束分割等比递减器及其制作装置、制作方法，该反射型光束分割等比递减器可用于X光分幅相机动态范围的测量。
背景技术：
在惯性约束聚变诊断的研究中，测量等离子体的温度和密度两维空间分布及其随时间变化是研究的核心，此过程在数纳秒时间内完成，因此超快诊断设备必不可少。其中，X光分幅相机和X光条纹相机由于具有皮秒级别的时间分辨能力，成为最有效的诊断设备之一，它们的各项指标，如动态范围、曝光时间和时间分辨率等标定结果直接影响实验结果的准确性和可靠性。
X光条纹相机的动态范围一般采用光学精密标准具测量。X光分幅相机的动态范围可采用台阶滤片测量，台阶滤片等此类器件多为透射型器件，会对激光器的脉宽产生影响。作为皮秒时间特性系统的精密标定源，激光器的脉宽对相机的动态范围、时间分辨等参数的测量精度有重要的影响。导致激光器脉冲展宽的主要因素为光束传输过程中产生的色散，包括光束传输经过的玻璃介质、膜层介质和大气环境。相较于玻璃介质，膜层介质和真空环境对脉冲展宽的影响可以忽略不计。对于谱宽为1nm的激光器而言，光束传输经过10mm厚的玻璃介质，其脉冲展宽约10％。因此，采用透射型器件台阶滤片测量X光分幅相机的动态范围，易导致激光器的脉冲展宽，降低了测量精度。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有X光分幅相机的动态范围通过台阶滤片测量，导致激光器的脉冲展宽，降低测量精度的问题，提供一种反射型光束分割等比递减器及其制作装置、制作方法。相较于透射型器件，反射型光束分割等比递减器为反射型器件，降低了对激光器脉宽的影响。本发明方法是一种镀等间距分布、强度递减的多种膜层的镀膜方法。
本发明的技术方案是：
一种反射型光束分割等比递减器，包括基体，所述基体的一面为反射面，所述反射面上镀有等间距分布、反射率等比递减的多种反射膜。
进一步地，所述反射膜为六种。
进一步地，第一种反射膜的反射率大于95％，其余五种反射膜的反射率按40％依次递减。
进一步地，所述基体采用玻璃或金属材料制作。
进一步地，所述基体为立方体。
进一步地，所述基体除反射面外的其他表面为毛面或带有楔角的面，毛面或带有楔角的面可有效地避免反射光对子光束的干扰。
同时，本发明还提供一种制作上述反射型光束分割等比递减器的装置，该装置包括压板、固定底座、多孔光阑和单孔光阑；所述固定底座上设置有安装反射型光束分割等比递减器的卡槽，所述压板设置在固定底座的上端，用于压紧反射型光束分割等比递减器；所述多孔光阑设置在卡槽的前端，用于设置反射型光束分割等比递减器的镀膜区域；所述单孔光阑设置在多孔光阑的前端，用于不同光阑孔的镀膜。
进一步地，所述单孔光阑两侧均设有腰型槽，用于单孔光阑的平移。
进一步地，所述多孔光阑通过螺钉固定设置在固定底座上。
此外，本发明还提供一种利用上述装置制作反射型光束分割等比递减器的方法，包括以下步骤：
1)将基体安装在固定底座的卡槽中，上方用压板压紧；
2)在基体反射面的前端固定多孔光阑，确保多个镀膜区域所镀反射膜的相对位置保持不变；
3)在多孔光阑前安装单孔光阑，移动单孔光阑实现不同光阑孔的镀膜。
本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：
1.本发明提供的反射型光束分割等比递减器是基于诊断设备标定而建立的，激光器的输出波长为X光分幅相机的响应波长，脉宽约0.5ps，光束分割等比递减器对输出的高功率亚皮秒紫外光束在空间上进行分割产生等间距、强度等比递减的子光束，辐射在X光分幅相机的微通道板上，形成系列强度等比递减的光斑，用于测量X光分幅相机的动态范围。光束分割等比递减器作为反射型器件，降低了对激光脉宽的影响，提高了测量精度。
2.本发明方法制作的反射型光束分割等比递减器，反射率精度高，根据需要制作不同数量和尺寸的光阑孔，可以有效地控制子光束的间距和尺寸。测量时，只需将光束分割等比递减器放置于激光光路中并调整好姿态，即可产生测量X光分幅相机的动态范围的激光脉冲序列，不需要在测量过程中再作任何调整，降低了操作难度，提高了系统稳定性和测量效率，同时反射型结构降低了对激光器脉冲展宽的影响。
3.本发明采用多孔光阑和单孔光阑结合的方式，在器件反射面上镀一系列等间距分布、反射率等比递减的反射膜，这样既满足了反射子光束等间距分布，也实现了高精度的强度等比递减。
附图说明
图1为本发明反射型光束分割等比递减器结构图；
图2本发明光束分割等比递减器的制作装置结构图；
图3本发明光束分割等比递减器镀膜示意图；
图4本发明光束分割等比递减器在光路中的工作示意图。
附图标记：1-反射型光束分割等比递减器，11-基体，12-反射面，13-反射膜，2-压板，3-固定底座，4-多孔光阑，5-单孔光阑，31-卡槽，51-腰型槽，6-X光分幅相机，7-激光器，8-半透半反镜。
具体实施方式
本发明为测量X光分幅相机的动态范围提供一种反射型光束分割等比递减器及其制作装置、制作方法。光束分割等比递减器作为反射型器件，可以有效地减少激光脉冲的展宽，提高测量精度。由于分幅相机微通道板上微带的宽度窄，为提高测量精度，成像面上需接收六个以上强度递减的子光束，因此，对器件的精度，特别是反射面12上反射膜13的制作要求较高。本发明采用多孔光阑4和单孔光阑5结合的方式，在器件反射面12上镀一系列反射率等比递减的反射膜13，这样既满足了反射子光束等间距分布，也实现了高精度的强度等比递减，该器件可根据待测相机动态范围需要制作不同通孔数量和尺寸的镀膜光阑，有效地控制经其反射后产生的子光束间距和尺寸。
如图1所示，一种反射型光束分割等比递减器，包括基体11，基体11的反射面12抛光，在反射面12上镀有等间距分布、反射率等比递减的多种反射膜13，本发明具体为六种不同反射率的反射膜13，但不局限于六种，第一种反射膜的反射率大于95％，其余五种反射膜的反射率按40％依次递减。反射膜13递减比例不限于40％，可根据动态范围测量需要，制作合适比例递减的反射膜13。
基体11可采用玻璃制作或金属制作，本发明基体11的形状没有要求，只要其一面能够设置为反射面12即可，为方便加工，具体可设置为立方体，基体11除反射面12外的其他表面为毛面或带有楔角的面，立方体的后表面可以为毛面，也可以带有一定的楔角，避免后表面反射光对子光束的干扰。
如图2、图3所示，本发明还提供了一种制作反射型光束分割等比递减器的装置，装置包括压板2、固定底座3、多孔光阑4和单孔光阑5；固定底座3上设置有安装反射型光束分割等比递减器1的卡槽31，压板2设置在固定底座3的上端，用于压紧反射型光束分割等比递减器1；多孔光阑4设置在卡槽31的前端，通过螺钉固定设置在固定底座3上，用于设置反射型光束分割等比递减器1的镀膜区域；单孔光阑5设置在多孔光阑4的前端，实现不同光阑孔的镀膜。单孔光阑5两侧均设有腰型槽51，用于单孔光阑5的平移。
此外，本发明还提供了一种利用上述装置制作反射型光束分割等比递减器的方法，包括以下步骤：
1)将基体11安装在固定底座3的卡槽31中，上方用压板2压紧；
2)在基体11反射面12的前端固定多孔光阑4，确保多个镀膜区域所镀反射膜13的相对位置保持不变；
3)在多孔光阑4前安装单孔光阑5，单孔光阑5沿着腰型槽51平移，实现不同光阑孔的镀膜。
本发明采用多孔光阑4和单孔光阑5结合的方式，在器件反射面12上镀一系列反射率递减的反射膜13，这样既满足了反射子光束等间距分布，也实现了高精度的强度等比递减。
镀膜时，将反射型光束分割等比递减器1置于固定底座3的卡槽31中，上方用压板2压紧，在反射面12的前端固定多孔光阑4，确保多个镀膜区域所镀反射膜13的相对位置保持不变，每个光阑孔对应反射面的不同区域，镀不同反射率的反射膜。为了便于给每个光阑孔镀膜，在多孔光阑4前放置单孔光阑5，移动单孔光阑5实现不同光阑孔的镀膜，此种设置不破坏其他光阑孔的膜层。单孔光阑5两侧各有一个腰型槽51，便于单孔光阑5平移后镀其他反射膜。每镀一种反射率的反射膜，将单孔光阑5上的镀膜孔置于多孔光阑4中需要镀膜的光阑孔前端，露出所需镀膜区域，遮住其余五个光阑孔；当需要镀另一种反射率的反射膜时，平移单孔光阑5，使单孔光阑5上的镀膜孔置于多孔光阑4中另一光阑孔前端，用此方法实现不同光阑孔的镀膜，且不破坏其他光阑孔的膜层。
如图4所示，反射型光束分割等比递减器1在光路中为反射器件，入射光束垂直入射至光束分割等比递减器1的反射面12，反射光束与入射光束呈180°。为了避免分割后的光束原路返回，在反射面12前端呈45°放置一个半透半反镜8，半透半反镜8的非反射面镀增透膜，反射面镀50％的分束膜。入射光束经半透半反镜50％透射到达光束分割等比递减器1的反射面12，经其反射后，入射光束分割为六个等间距分布、强度等比递减的子光束，反射后的子光束序列经半透半反镜8的反射面呈90°反射，到达X光分幅相机6的微通道板上，经X光分幅相机6选通成像后得到六个强度递减比例为40％的曝光点，根据此六个曝光点的响应最大值拟合得到X光分幅相机6的响应曲线，在响应曲线的线性增长区域中最强信号计数与最弱信号计数的比值即为X光分幅相机6的动态范围。在线性范围内的光斑数目越多、子光束强度递减比例越大，则测量精度越高。可根据待测X光分幅相机6动态范围需要，加工带有不同数量和尺寸光阑孔的多孔光阑4，制作具有不同测量范围的光束分割等比递减器。