一种折射率测量装置的制作方法

本发明属于光学检测装置，尤其涉及一种折射率测量装置。

背景技术：

半导体激光器具有定向性，光束的发散角度极小，接近平行，且单色性好，相比led单色光源，激光器光源光谱覆盖范围小于1nm，而led单色光源目前可以做到的极限光谱覆盖范围也在15～30nm。在折射率测试系统中，每一种波长的光都会对应形成一个临界角，且每一临界角角度不同，当光源的单色性不够好时，我们在观察屏上难以准确判断其临界角对应光斑，进而我们也就无法准确计算出样品对应波长的折射率大小。

传统折射率测试系统中采用偏向角法、自准直法、以及临界角法，通过观察光入射及出射光路径，计算入射角和折射角正弦值之比，获得光透过样品的折射率，但是目前技术相对仅能测试固体透明制品，如液体测试起来非常麻烦。

技术实现要素：

鉴于以上，本发明提供一种折射率测量装置，通过采用反射手段进行折射率测量，解决了测量样品形态的问题，对固体或液体样品表面均可进行折射率测量，而且想要获得该材料对应不同波长的折射率参数，只需要更换光源，重新调整竖杆摆动位置获取新的临界角角度，即可准确、快速获得折射率参数。本发明具体技术方案如下：

一种折射率测量装置，包括底座、测量载台、固定平台和测量模块，其特征在于，所述测量载台和固定平台固定的设置在底座上，且位于同一直线上，所述测量模块通过竖杆活动的设置在所述固定平台上，所述固定平台内安装有转轴，所述竖杆设置在所述转轴上，并可随所述转轴进行转动，所述固定平台上还固定的设置有角度编码器，用于记录竖杆转动的角度。

进一步，所述测量模块包括激光器和偏振组件，所述激光器通过激光固定支架固定的设置在所述竖杆的上方，所述偏振组件通过偏振支架固定的设置在所述竖杆上，且位于所述激光固定支架下方，所述激光器中心、所述偏振组件中心与所述测量载台中心连线位于同一竖直线上。

进一步，所述测量载台高度可调节，在竖直方向进行升降运动。

进一步，所述底座上还设置有显示屏，位于所述测量载台和固定平台的一侧，并与其平行。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中进一步给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明折射率测量装置的一种实施例立体结构示意图，其中未包含显示屏；

图2为本发明折射率测量装置的一种实施例侧面结构示意图，其中未包含显示屏；

图3为本发明折射率测量装置竖杆转动位置的一种实施例正面结构示意图，其中包含显示屏；

图4为本发明折射率测量装置的其他实施例正面结构示意图；

其中，1为底座，2为固定平台，3为测量载台，4为转轴，5为竖杆，6为角度编码器，7为激光固定支架，8为偏振支架，9为激光器，10为偏振组件，11为样品，12为显示屏，13为转动杆，14为光电探测器。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1，本实施例的折射率测量装置，包括底座1、测量载台3、固定平台2和测量模块，测量载台3和固定平台2固定的设置在底座1上，且位于同一直线上，测量模块通过竖杆5活动的设置在固定平台2上，固定平台2内安装有转轴4，竖杆5设置在转轴5上，并可随转轴5进行摆动，固定平台2上还固定的设置有角度编码器6，用于记录竖杆5摆动的角度。底座1上还设置有显示屏12，位于测量载台3和固定平台2的左侧，并与其平行

优选的，测量模块包括激光器9和偏振组件10，激光器9通过激光固定支架7固定的设置在竖杆5的上方，偏振组件10通过偏振支架8固定的设置在竖杆5上，且位于激光固定支架7下方，激光器9中心、偏振组件10中心与测量载台3中心连线位于同一竖直线上。

优选的，测量载台3高度可调节，承载样品11在竖直方向进行升降运动。

在本实施例中，在激光固定支架7上放置需要测量使用的单波长激光器9，其中波长可以为365nm~1000nm中任意值，发射出的激光通过偏振组件10获得纯度较高的线性偏振光，该偏振组件10可以是线性偏振片或偏振分光棱镜，同时可以通过偏振组件10的安装角度，进行入射偏振光的调整。在测量平台上放置需要被测样品11，调整测量载台3的高度位置，使样品11上表面在转轴4中心等高位置，确保光线准确入射样品11上表面，转动竖杆5，在显示屏12上观察反射光斑信号，保持转动，直至光斑消失或者变化到最暗程度，获得临界角角度，通过角度编码器6读出此时的转动角度，根据布儒斯特角法测量折射率，n=arctan(θ)。如此过程只需更换光源，重新调整竖杆5转动角度，获得新的临界角角度，就可以快速获得该样品材料对应不同波长的折射率参数。

在其他实施例中，可以使用光电探测器监测光斑变化，于转轴4上再安装一转动杆，并排立于竖杆5之后，光电探测器设置在转动杆上，当转动竖杆5时，转动杆与竖杆5同步转动，但方向相反，二者以转轴4中心为轴对称而立，通过光电探测器监测由样品表面反射的光斑信号，直至光斑消失或者变化到最暗程度，获得临界角角度，通过角度编码器6读出此时的转动角度，根据布儒斯特角法测量折射率，n=arctan(θ)。

本发明中任何提及“本实施例”、“其他实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。

尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种折射率测量装置，包括底座、测量载台、固定平台和测量模块，其特征在于，所述测量载台和固定平台固定的设置在底座上，且位于同一直线上，所述测量模块通过竖杆活动的设置在所述固定平台上，所述固定平台内安装有转轴，所述竖杆设置在所述转轴上，并可随所述转轴进行转动，所述固定平台上还固定的设置有角度编码器，用于记录竖杆转动的角度。

2.根据权利要求1所述的折射率测量装置，其特征在于，所述测量模块包括激光器和偏振组件，所述激光器通过激光固定支架固定的设置在所述竖杆的上方，所述偏振组件通过偏振支架固定的设置在所述竖杆上，且位于所述激光固定支架下方，所述激光器中心、所述偏振组件中心与所述测量载台中心连线位于同一竖直线上。

3.根据权利要求1所述的折射率测量装置，其特征在于，所述测量载台高度可调节，在竖直方向进行升降运动。

4.根据权利要求1-3任一所述的折射率测量装置，其特征在于，所述底座上还设置有显示屏，位于所述测量载台和固定平台的一侧，并与其平行。

技术总结
本发明提供一种折射率测量装置，包括底座、测量载台、固定平台和测量模块，其特征在于，所述测量载台和固定平台固定的设置在底座上，且位于同一直线上，所述测量模块通过竖杆活动的设置在所述固定平台上，所述固定平台内安装有转轴，所述竖杆设置在所述转轴上，并可随所述转轴进行转动，所述固定平台上还固定的设置有角度编码器，用于记录竖杆转动的角度。本装置通过采用反射手段进行折射率测量，解决了测量样品形态的问题，对固体或液体样品表面均可进行折射率测量，而且想要获得该材料对应不同波长的折射率参数，只需要更换光源，重新调整竖杆摆动位置获取新的临界角角度，即可准确、快速获得折射率参数。

技术研发人员：闫飞;马磊;彭俊;张熠;朱登宝
受保护的技术使用者：苏州精创光学仪器有限公司
技术研发日：2020.08.31
技术公布日：2021.06.25