CN104807780A - 光学材料折射率的测量系统及测量方法 - Google Patents
光学材料折射率的测量系统及测量方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种光学材料折射率的测量系统,包括:一激光模组;一分光镜将激光器输出的激光分为反射光及透射光;一光电探测模组将反射光转换为电信号;一信号处理系统将光电探测模组输入的电信号进行处理;一声光移频模组对透射光进行移频,形成一参考光及一测量光;一参考回馈镜将参考光反射,使参考光沿从声光移频模组出射的测量光的光路返回;一测量回馈镜与所述参考回馈镜间隔设置,从参考回馈镜出射的测量光经过测量回馈镜反射后沿原光路返回;一位移装置,用于承载待测样品并驱动待测样品产生位移;以及一位移测量系统,用于探测待测样品的位移Δl,并将测量结果导入信号处理系统。本发明进一步提供光学材料折射率的测量方法。
Description
技术领域
本发明涉及激光测量技术领域,尤其涉及一种光学材料折射率的测量系统及测量方法。
背景技术
折射率是材料最重要的光学参数之一,它的准确性是光学系统设计和制造的基础。折射率的精确测量在光学设计,宝石鉴定,液体浓度、纯度鉴定,食品、医药、化工等领域都具有重要的意义。
目前,现有的折射率测量方法主要分为测角法和干涉法两大类。其中,最小偏向角法的测量精度最高,并作为国家标准在计量院中使用。但是,该方法对样品的加工精度要求极高,需要棱镜顶角精度优于0.2″,最小偏向角的测角精度优于0.4″。这些高难度的加工和高配置的测量系统使得系统价格非常昂贵,体积也很庞大,因此该方法只适用于标定而不适于日常使用。V棱镜法和全反射法在实际中被广泛应用,并且都可以对固体和液体样品进行测量。但是,这两种方法测量范围都有限(1.3~1.7),并且需要匹配液或配合棱镜等,限制了样品的折射率范围和测量精度,无法满足大折射率材料和新材料的发展需求。
另外,现有技术中测量系统的测量精度还很容易受到激光功率波动、空气扰动和振动的影响,对环境要求苛刻。
发明内容
综上所述,确有必要提供一种测量精度高、测量范围广并且环境抗干扰性强的光学材料折射率的测量系统和测量方法。
一种光学材料折射率的测量系统,包括:一激光模组,用于连续的输出激光;一分光镜,设置于从所述激光模组输出激光的光路上,且所述分光镜与所述激光模组间隔设置,将激光器输出的激光分为反射光及透射光;一光电探测模组,设置于所述反射光的光路上,并将反射光转换为电信号;一信号处理系统,与所述光电探测模组相连,将光电探测模组输入的电信号进行处理;其中,进一步包括:一声光移频模组,设置于从分光镜出射的透射光的光路上,并对透射光进行移频,形成一参考光及一测量光,其中所述参考光为透射光经过声光移频模组时未发生衍射的光,所述测量光为透射光经过声光移频模组时发生衍射的光;一参考回馈镜,设置于从声光移频模组出射的参考光的光路上,用以将参考光反射,使参考光沿从声光移频模组出射的测量光的光路返回;一测量回馈镜,与所述参考回馈镜间隔设置,从参考回馈镜出射的测量光经过测量回馈镜反射后沿原光路返回;一位移装置,设置于所述参考回馈镜与测量回馈镜之间,用于承载待测样品并驱动待测样品产生位移;以及一位移测量系统,与信号处理系统相连,用于探测待测样品的位移Δl,并将测量结果导入信号处理系统。
一种应用如上所述的光学材料折射率的测量系统测量光学材料折射率的测量方法,包括:激光模组连续输出激光,模式为单纵模、基横模;将待测样品设置于位移装置中,所述待测样品包括一第一表面及第二表面,所述第一表面与第二表面形成一夹角α,所述0°<α<90°,并使第一表面垂直于测量光;调整测量回馈镜,使得入射到测量回馈镜的测量光沿原光路返回;驱动待测样品沿平行于第二表面的方向移动,且该位移方向与第一表面的夹角为α,位移探测装置将探测到的待测样品的位移Δl,传送至信号处理系统,同时由信号处理系统计算得到由于待测样品位移引起的光程变化ΔL;根据夹角α、待测样品的位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n。
一种应用如上述的光学材料折射率的测量系统测量光学材料折射率的测量方法,包括:激光模组连续输出激光,模式为单纵模、基横模;将待测样品设置于位移装置中,所述待测样品包括一第一表面及第二表面,所述第一表面与第二表面形成一夹角α,所述0°<α<90°,并使第一表面垂直于从参考回馈镜出射的测量光;调整测量回馈镜,使得入射到测量回馈镜的测量光沿原光路返回;驱动待测样品沿平行于第一表面的方向移动,引起测量光光程发生变化,位移探测装置将探测到的待测样品的位移Δl,传送至信号处理系统,得到由于待测样品位移引起的光程变化ΔL;根据夹角α、待测样品的位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n。
一种应用如上所述的光学材料折射率的测量系统测量光学材料折射率的测量方法,包括:激光模组连续输出激光,模式为单纵模、基横模;提供一第一待测样品及一第二待测样品,所述第一待测样品及第二待测样品均包括一第一表面及一第二表面,所述第一表面与第二表面形成一夹角α,所述0°<α<90°,将第一待测样品固定,将第二待测样品设置于位移装置中,并且所述第一待测样品及第二待测样品的第二表面相互贴合,所述第一待测样品及第二待测样品的第一表面均垂直于从参考回馈镜出射的测量光;调整测量回馈镜,对从第一待测样品及第二待测样品出射的测量光反射,使入射到测量回馈镜的测量光沿原光路返回;驱动第二待测样品沿平行于第二表面的方向相对于第一待测样品位移,引起测量光光程发生变化,位移探测装置将探测到的第二待测样品的位移Δl,传送至信号处理系统,得到由于第二待测样品位移引起的光程变化ΔL;根据夹角α、待测样品的位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n。
与现有技术相比较,本发明所述的光学材料折射率的测量系统及其测量方法,利用激光器移频回馈的原理来测量折射率,采用外差测相的方法计算样品位移导致的光程变化,测量精度高。参考光和测量光准共路的结构使得系统有较强的环境抗干扰性,应用场合广。所述测量方法操作简单,折射率测量范围广,成本较低,具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的光学材料折射率测量系统示意图。
图2为图1所述的光学材料折射率测量方法中样品位移几何关系示意图。
图3为本发明第二实施例所述的光学材料折射率测量方法中样品位移几何关系示意图。
图4为本发明第三实施例所述的光学材料折射率测量方法中样品位移几何关系示意图。
主要元件符号说明
光学材料折射率测量系统 | 100 |
激光模组 | 1 |
分光镜 | 2 |
光电探测模组 | 3 |
声光移频模组 | 4 |
第一声光移频器 | 41 |
第二声光移频器 | 42 |
激光汇聚模组 | 5 |
参考回馈镜 | 6 |
测量回馈镜 | 7 |
位移装置 | 8 |
位移测量系统 | 9 |
信号处理系统 | 10 |
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明提供的光学材料折射率的测量系统及测量方法。
请参阅图1,本发明实施例提供的光学材料折射率测量系统100,包括一激光模组1,一分光镜2,一光电探测模组3,一声光移频模组4,一参考回馈镜6,一测量回馈镜7,一位移装置8,一位移探测装置9以及一信号处理系统10。
所述激光模组1用于输出激光。激光模组1可为全内腔、半外腔或全外腔,可采用固体激光器或半导体激光器,并且可连续的输出激光。优选的,所述激光模组1的工作模式为单纵模、基横模。本实施例中,所述激光模组1采用固体Nd:YVO4激光器,从而能够有效的避免正交偏振,减小频谱噪声。所述激光模组1的工作模式为单纵模、基横模、连续输出。
所述分光镜2与所述激光模组1间隔设置,且设置于所述激光模组1输出激光的光路上。所述分光镜2将激光模组1输出的激光分为反射光及透射光两束,所述反射光用于光强探测,所述透射光用于形成移频回馈光路。本实施例中,所述分光镜2的透光率为96%,反射率为4%。
所述光电探测模组3设置于从所述分光镜2输出的反射光的光路上,用于探测反射光的光强并将光强信号转换为电信号。本实施例中,所述光电探测模组3采用PIN探测器。
所述声光移频模组4设置于从所述分光镜2透射的透射光的光路上,用于对透射光进行移频,可使得移频量(激光单次经过声光移频器之后的频率变化)接近激光模组1的弛豫振荡频率的一半。具体的,所述移频量与弛豫振荡频率的比值可为1/10至2/5。所述分光镜2出射的透射光经过一次声光移频模组4后形成参考光及测量光。所述参考光经过声光移频模组4后不发生衍射,频率保持为ω;而测量光发生衍射,测量光的出射方向与所述参考光形成一定夹角。所述声光移频模组4可包括至少一声光移频器,以实现移频。
进一步,所述声光移频模组4可包括一第一声光移频器41及第二声光移频器42沿透射光的传播方向间隔设置,用于对从分光镜2出射的透射光进行移频。透射光在经过第一声光移频器41及第二声光移频器42后,形成第一光束及第二光束。其中第一束光未发生衍射,作为所述参考光;而第二束光在经过第一声光移频器41及第二声光移频器42时均发生衍射,作为所述测量光。本实施例中,所述第二光束在经过第一声光移频器41后发生-1级衍射;在经过第二声光移频器42后发生+1级衍射,移频量为Ω,其中Ω=Ω2-Ω1,Ω1是第一声光移频器41的驱动信号频率,Ω2为第二声光移频器42的驱动信号频率,且Ω2≠Ω1。进一步,所述移频量Ω小于激光模组1的弛豫振荡频率的二分之一,从而有利于测量。优选的,所述移频量小于5MHz。本实施例中,所述第一声光移频器41的驱动频率为Ω1=70MHz,所述第二声光移频器42的驱动频率Ω2=70.5MHz,因此所述透射光经过所述声光移频模组4后的移频量为Ω=Ω2-Ω1=500KHz。
所述参考回馈镜6设置于参考光传播的光路上,用以将参考光反射,使参考光沿测量光的光路返回,形成参考回馈光;并且所述参考光沿测量光光路返回的过程中,经过声光移频模组4时发生+1级和-1级衍射,总移频量为Ω。同时,测量光可从所述参考回馈镜6中透射。所述参考回馈镜6可设置于所述参考光与测量光汇聚的位置处,以使参考光经过参考回馈镜6反射后沿测量光的光路返回。本实施例中,所述参考回馈镜6的反射率为4%。
所述测量回馈镜7与所述参考回馈镜6间隔设置,从所述参考回馈镜6出射的测量光经过测量回馈镜7反射后,沿原光路返回,形成测量回馈光。所述测量光在经过声光移频模组4时发生+1级和-1级衍射,总移频量为2Ω。本实施例中,所述测量回馈镜7的反射率为4%。
所述位移装置8设置于所述参考回馈镜6与所述测量回馈镜7之间,并与参考回馈镜6及测量回馈镜7间隔设置。所述位移装置8用于承载待测样品,并且驱动待测样品产生位移。本实施例中,所述位移装置8为一精密平移台。
所述位移测量系统9用于测量待测样品的位移Δl,所述位移测量系统9可为位移传感器、干涉仪等。本实施例中,所述位移测量系统9为位移传感器。
所述信号处理系统10可通过数据电缆线与所述光电探测模组3及位移探测装置9连接,用于接收位移测量系统9的测量结果,并计算待测样品位移过程中参考光路的外腔腔长变化ΔLr和测量光路的外腔腔长变化ΔLm,并且同步处理位移探测装置9的测量结果Δl。
由于ΔLr是由光路中的热效应和空气扰动所致,ΔLm同时包含了样品位移导致的光程变化以及光路中的热效应和空气扰动所致的光程变化。由于参考光和测量光在光路上近乎重合,因此同时测量出ΔLr和ΔLm,两者的差ΔL=ΔLm-ΔLr即准确反映了待测样品位移引起的外腔腔长变化,从而消除了外界因素引起的测量误差。
进一步,所述光学材料折射率的测量系统100包括一激光汇聚模组5,所述激光汇聚模组5设置于声光移频模组4与所述参考回馈镜6之间,将从声光移频模组4出射的参考光及测量光汇聚到参考回馈镜6,经汇聚后的参考光经过参考回馈镜6反射后,沿测量光光路返回。
请一并参阅图2,本发明进一步提供一种利用所述光学材料折射率的测量系统100测量光学材料折射率的方法,包括以下步骤:
步骤S10,激光模组1连续输出激光,模式为单纵模、基横模;
步骤S20,将待测样品设置于位移装置8中,所述待测样品包括一第一表面及第二表面,所述第一表面与第二表面形成一夹角α,所述0°<α<90°;
步骤S30,调整待测样品,使第一表面垂直于测量光;
步骤S40,调整测量回馈镜7,使得入射到测量回馈镜7的测量光沿原光路返回;
步骤S50,驱动待测样品沿平行于第二表面的方向移动,且该位移方向与第一表面的夹角为α,位移探测装置9将探测到的待测样品的位移Δl,传送至信号处理系统10,得到由于待测样品位移引起的光程变化ΔL;
步骤S60,根据夹角α、待测样品的位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n。
在步骤S40中,参考回馈光和测量回馈光引起的激光器输出功率调制分别为:
;(1)
其中,ΔIr和ΔIm分别为参考光和测量光的光强调制,κ为回馈水平,G(x)为增益放大系数,与移频频率有关,φr和φm为固定相位,Pr和Pm为外腔相位,分别由各自的外腔腔长Lr和Lm决定,并且满足Pr,m=4πLr,m/λ,λ为激光波长。由式(1)可知,参考光和测量光的光强都受到外差的余弦调制,并且调制频率分别等于各自的移频频率,参考光和测量光的光强被光电探测器接收,再经信号处理系统的滤波放大电路和相位计后,得到参考光和测量光的外腔相位变化量ΔPr和ΔPm,从而得到相应的外腔腔长变化ΔLr和ΔLm。此外,当参考回馈光的总移频量Ω及测量回馈光的总移频量2Ω接近激光的弛豫振荡频率时,式(1)中的增益放大系数G(Ω)及G(2Ω)可以达到106,因此激光移频回馈具有很高的灵敏度,对回馈光的强度要求极低,从而可测量内部吸收大、透过率低的样品。
在步骤S50中,将待测样品沿平行于第二表面的方向移动一段位移,该位移方向与第一表面的夹角为α,位移探测装置9将位移量Δl实时传送至信号处理系统,同时由信号处理系统10计算位移过程中参考光光路和测量光光路的外腔腔长变化ΔLr和ΔLm。其中,ΔLr是由光路中的热效应和空气扰动所致,ΔLm同时包含了样品位移导致的光程变化以及光路中的热效应和空气扰动所致的光程变化。由于参考光和测量光在光路上近乎重合,因此同时测量出ΔLr和ΔLm,两者的差ΔL=ΔLm-ΔLr即准确反映了待测样品位移引起的光程变化,从而消除了外界因素导致的测量误差。
在步骤S60中,根据夹角α、待测样品位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n:
;(2)
其中,n0为待测样品周围介质的折射率,本实施例中为空气。
请一并参阅图3,本发明第二实施例提供一种利用所述光学材料折射率的测量系统100测量光学材料折射率的方法,包括以下步骤:
步骤S10,激光模组1连续输出激光,模式为单纵模、基横模;
步骤S20,将待测样品设置于位移装置8中,所述待测样品包括一第一表面及第二表面,所述第一表面与第二表面形成一夹角α,所述0°<α<90°;
步骤S30,调整待测样品,使第一表面垂直于从参考回馈镜出射的测量光;
步骤S40,调整测量回馈镜7,使得入射到测量回馈镜7的测量光沿原光路返回;
步骤S50,驱动待测样品沿平行于第一表面的方向移动,引起测量光光程发生变化,位移探测装置9将探测到待测样品在平行于第一表面方向上的位移Δl,传送至信号处理系统10,得到由于待测样品位移引起的光程变化ΔL;
步骤S60,根据夹角α、待测样品的位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n。
本发明第二实施例提供的光学材料折射率的测量方法与第一实施例基本相同,其不同在于,所述待测样品的位移方向不同,使得光程变化不同。
在步骤S60中,所述夹角α、待测样品位移Δl、光程变化ΔL、样品折射率n和空气折射率n0满足表达式:
;(3)
从而可以计算得到样品的折射率n。
可以理解,所述待测样品的位移方向仅仅为具体的实施例,并不限于以上所举。只要能够引起测量光光程变化即可。
请一并参阅图4,本发明第三实施例提供一种利用所述光学材料折射率的测量系统100测量光学材料折射率的方法,包括以下步骤:
步骤S10,激光模组1连续输出激光,模式为单纵模、基横模;
步骤S20,提供相同材质的一第一待测样品及第二待测样品,将第一待测样品固定,将第二待测样品设置于位移装置8中,所述第一待测样品及第二待测样品均包括一第一表面及第二表面,所述第一表面与第二表面形成一夹角α,所述0°<α<90°;
步骤S30,调整两块待测样品,使两块待测样品的第二表面紧密贴合,且两块样品的第一表面均垂直于测量光;
步骤S40,调整测量回馈镜7,使得测量回馈镜7的反射面与测量光垂直,入射到测量回馈镜7的测量光沿原光路返回;
步骤S50,驱动第二待测样品沿第二表面的方向相对于第一待测样品移动,产生错位位移,位移探测装置9将探测到的待测样品的位移Δl,传送至信号处理系统10,得到由于待测样品位移引起的光程变化ΔL;
步骤S60,根据夹角α、待测样品的位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n。
本发明第三实施例提供的光学材料折射率的测量方法与第一实施例基本相同,区别在于:实施例一中待测样品被加工成一个楔形,测量光光路中插入样品后,测量光的方向会发生偏折;本实施例中,待测样品被加工成两块相同的楔形,并且斜面相对,两块样品各自的另一个面相互平行,测量光路中插入样品后,测量光沿垂直于该表面的方向入射不会发生偏折,因此在插入样品前,便可调整测量回馈镜7与测量光垂直即可,从而方便测量。
在步骤S60中,根据夹角α、待测样品位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n:
;(4)
其中,n0为待测样品周围介质的折射率,本实施例中为空气。
本发明提供的光学材料折射率的测量系统及测量方法,利用激光器移频回馈的原理来测量折射率,激光器本身既是光源又是传感器。采用外差测相的方法计算回馈光路中的样品位移导致的光程变化,测量精度高。参考回馈光和测量回馈光采用准共路的结构,有效消除环境扰动带来的光程测量误差,环境抗干扰性强。通过光程变化与样品位移量的关系,计算得到待测样品的折射率。另外,由于激光移频回馈具有很高的灵敏度,对回馈光的强度要求极低,因此还可以对内部吸收大、透过率低的样品进行测量。本发明提供的光学材料折射率的测量系统及测量方法,不受临界角限制,折射率测量范围广,且无需知道待测样品的厚度,也不需要测量转角,操作简便。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化,当然这些依据本发明精神所作的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (14)
1.一种光学材料折射率的测量系统,包括:
一激光模组,用于连续的输出激光;
一分光镜,设置于从所述激光模组输出激光的光路上,且所述分光镜与所述激光模组间隔设置,将激光器输出的激光分为反射光及透射光;
一光电探测模组,设置于所述反射光的光路上,并将反射光转换为电信号;
一信号处理系统,与所述光电探测模组相连,将光电探测模组输入的电信号进行处理;
其特征在于,进一步包括:
一声光移频模组,设置于从分光镜出射的透射光的光路上,并对透射光进行移频,形成一参考光及一测量光,其中所述参考光为透射光经过声光移频模组时未发生衍射的光,所述测量光为透射光经过声光移频模组时发生衍射的光;
一参考回馈镜,设置于从声光移频模组出射的参考光的光路上,用以将参考光反射,使参考光沿从声光移频模组出射的测量光的光路返回,形成参考回馈光;
一测量回馈镜,与所述参考回馈镜间隔设置,从参考回馈镜出射的测量光经过测量回馈镜反射后沿原光路返回,形成测量回馈光;
一位移装置,设置于所述参考回馈镜与测量回馈镜之间,用于承载待测样品并驱动待测样品产生位移;以及
一位移测量系统,与信号处理系统相连,用于探测待测样品的位移Δl,并将测量结果导入信号处理系统。
2.如权利要求1所述的光学材料折射率的测量系统,其特征在于,所述声光移频模组的移频量小于激光模组的弛豫振荡频率的一半。
3.如权利要求2所述的光学材料折射率的测量系统,其特征在于,所述声光移频模组的移频量小于5MHz。
4.如权利要求1所述的光学材料折射率的测量系统,其特征在于,所述声光移频模组包括一第一声光移频器及第二声光移频器沿透射光的传播方向间隔设置,透射光在经过第一声光移频器及第二声光移频器之后形成一第一光束及一第二光束。
5.如权利要求4所述的光学材料折射率的测量系统,其特征在于,所述第一光束未发生衍射,作为参考光;所述第二束光经过第一声光移频器后发生-1级衍射,经过第二声光移频器后发生+1级衍射,所述第二束光经过第一声光移频器及第二声光移频器后的移频量为Ω,其中Ω=Ω2-Ω1,Ω1是第一声光移频器的驱动信号频率,Ω2为第二声光移频器的驱动信号频率,且Ω2≠Ω1。
6.如权利要求1所述的光学材料折射率的测量系统,其特征在于,进一步包括一激光汇聚模组设置于声光移频模组与所述参考回馈镜之间,将从声光移频模组出射的参考光及测量光汇聚到参考回馈镜,经汇聚后的参考光经过参考回馈镜反射后,沿测量光光路返回。
7.如权利要求1所述的光学材料折射率的测量系统,其特征在于,从激光模组出射的激光经过声光移频模组之后的频率变化与激光模组的弛豫振荡频率的比值为1/10至2/5。
8.一种应用权利要求1所述的光学材料折射率的测量系统测量光学材料折射率的测量方法,包括:
激光模组连续输出激光,模式为单纵模、基横模;
将待测样品设置于位移装置中,所述待测样品包括一第一表面及第二表面,所述第一表面与第二表面形成一夹角α,所述0°<α<90°,并使第一表面垂直于测量光;
调整测量回馈镜,使得入射到测量回馈镜的测量光沿原光路返回;
驱动待测样品沿平行于第二表面的方向移动,且该位移方向与第一表面的夹角为α,位移探测装置将探测到的待测样品的位移Δl,传送至信号处理系统,得到由于待测样品位移引起的光程变化ΔL;
根据夹角α、待测样品的位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n。
9.如权利要求8所述的光学材料折射率的测量方法,其特征在于,参考回馈光和测量回馈光引起的激光器输出功率调制分别为:
;
其中,ΔIr和ΔIm分别为参考光和测量光的光强调制,κ为回馈水平,G(x)为增益放大系数,与移频频率相关,φr和φm为固定相位,Pr和Pm为外腔相位,分别由各自的外腔腔长Lr和Lm决定,并且满足Pr,m=4πLr,m/λ,λ为激光波长。
10.如权利要求8所述的光学材料折射率的测量方法,其特征在于,根据夹角α、待测样品位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n:
;
其中,n0为待测样品周围介质的折射率。
11.一种应用权利要求1所述的光学材料折射率的测量系统测量光学材料折射率的测量方法,包括:
激光模组连续输出激光,模式为单纵模、基横模;
将待测样品设置于位移装置中,所述待测样品包括一第一表面及第二表面,所述第一表面与第二表面形成一夹角α,所述0°<α<90°,并使第一表面垂直于从参考回馈镜出射的测量光;
调整测量回馈镜,使得入射到测量回馈镜的测量光沿原光路返回;
驱动待测样品沿平行于第一表面的方向移动,引起测量光光程发生变化,位移探测装置将探测到的待测样品的位移Δl,传送至信号处理系统,得到由于待测样品位移引起的光程变化ΔL;
根据夹角α、待测样品的位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n。
12.如权利要求11所述的光学材料折射率的测量方法,其特征在于,所述夹角α、待测样品位移Δl、光程变化ΔL、待测样品折射率n和周围介质折射率n0满足表达式:
。
13.一种应用权利要求1所述的光学材料折射率的测量系统测量光学材料折射率的测量方法,包括:
激光模组连续输出激光,模式为单纵模、基横模;
提供一第一待测样品及一第二待测样品,所述第一待测样品及第二待测样品均包括一第一表面及一第二表面,所述第一表面与第二表面形成一夹角α,所述0°<α<90°,将第一待测样品固定,将第二待测样品设置于位移装置中,并且所述第一待测样品及第二待测样品的第二表面相互贴合,所述第一待测样品及第二待测样品的第一表面均垂直于从参考回馈镜出射的测量光;
调整测量回馈镜,对从第一待测样品及第二待测样品出射的测量光反射,使入射到测量回馈镜的测量光沿原光路返回;
驱动第二待测样品沿平行于第二表面的方向相对于第一待测样品位移,引起测量光光程发生变化,位移探测装置将探测到的待测样品的位移Δl,传送至信号处理系统,得到由于待测样品位移引起的光程变化ΔL;
根据夹角α、待测样品的位移Δl和光程变化ΔL计算得到待测样品的折射率n。
14.如权利要求13所述的光学材料折射率的测量方法,其特征在于,所述光学材料折射率通过以下公式计算:
;
其中,n0为待测样品周围介质的折射率。
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