CN112666080A - 一种光学测量入射角度的调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学测量入射角度的调节装置及方法，光学测量入射角度的调节装置包括有第一反射镜、第二反射镜、直线模组和旋转滑台，第一反射镜和第二反射镜均固定于对应的二维调整镜架上，旋转滑台连接于直线模组上由直线模组驱动进行直线移动，固定有第二反射镜的二维调整镜架连接于旋转滑台上由旋转滑台驱动进行转动，第二反射镜的反射面朝向第一反射镜的反射面使得第一反射镜反射面反射出来的光线反射到第二反射镜的反射面上。本发明能减小变角度光路能量变化，大大降低反射率变化的范围，满足测试精度要求。

Description

一种光学测量入射角度的调节装置及方法

技术领域

本发明涉及光路调节领域，具体是一种光学测量入射角度的调节装置及方法。

背景技术

在很多光学测量系统中，光束的入射角度是非常重要的参数。在很多情况下需要进行变角度测量，即连续改变入射光的角度或调节入射光到特定角度进行测量。

一般最常用的方法就是旋转待测样品。但是这种方法对小尺寸样品比较适合，在测量米级尺寸的大口径元件时，直接旋转样品需要很大的空间，并且会导致系统的结构变得很复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光学测量入射角度的调节装置及方法，减小变角度光路能量变化，大大降低反射率变化的范围，满足测试精度要求。

本发明的技术方案为：

一种光学测量入射角度的调节装置，包括有第一反射镜、第二反射镜、直线模组和旋转滑台，所述的第一反射镜和第二反射镜均固定于对应的二维调整镜架上，所述的旋转滑台连接于直线模组上由直线模组驱动进行直线移动，固定有第二反射镜的二维调整镜架连接于旋转滑台上由旋转滑台驱动进行转动，所述的第二反射镜的反射面朝向第一反射镜的反射面使得第一反射镜反射面反射出来的光线反射到第二反射镜的反射面上。

所述的直线模组上连接有模组滑块连接板由直线模组驱动进行直线移动，所述的旋转滑台固定于模组滑块连接板上。

一种光学测量入射角度的调节方法，首先入射光线通过第一反射镜的反射面反射产生第一反射光线并直接入射到第二反射镜的反射面上，第二反射镜反射出的第二反射光线直接入射到待测样品上，第一反射光线与第二反射光线所形成夹角的一半即是第一反射光线相对于待测样品的入射角，在待测样品静置状态下，通过直线模组的驱动直线运动与旋转滑台的驱动旋转运动实现待测样品入射角角度的调整。

所述的入射光线的光路平行于待测样品的入射面。

本发明的优点：

(1)、本发明在待测样品始终保持不动的情况下，直接通过调整光路里的光学元件即第二反射镜来改变入射角度；

(2)、本发明通过直线模组和旋转滑台驱动待测样品旋转加上直线移动，使得在改变光束入射角度时，保持在待测样品上测量位置的不变，保证测量的重复性；

(3)、本发明通过两面反射镜的组合，减小了每面镜子角度调节的范围，即使调整较小的角度范围，也可实现在待测样品上较大入射角度变化范围的调节；本发明第二反射镜进行较小角度变化范围的调节，大大降低反射率变化的范围，满足测试精度要求；

(4)、本发明可针对大尺寸待测样品，不需要旋转待测样品，大大节省了待测样品即大口径元件旋转空间，简化了光路系统结构。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明对比例的结构示意图。

图3是光束振幅反射系数Rp和Rs随入射角度变化的线性图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

见图1，一种光学测量入射角度的调节装置，包括有第一反射镜、第二反射镜、直线模组1和旋转滑台2，第一反射镜和第二反射镜分别固定于二维调整镜架4和5上，直线模组1上连接有模组滑块连接板3由直线模组1驱动进行直线移动，旋转滑台2固定于模组滑块连接板3上，固定有第二反射镜的二维调整镜架5连接于旋转滑台2上由旋转滑台2驱动进行转动，第二反射镜的反射面朝向第一反射镜的反射面使得第一反射镜反射面反射出来的光线反射到第二反射镜的反射面上。

一种光学测量入射角度的调节方法，首先平行于待测样品6入射面的入射光线7通过第一反射镜的反射面反射产生第一反射光线8并直接入射到第二反射镜的反射面上，第二反射镜反射出的第二反射光线9直接入射到待测样品6上，第二反射光线9与测件反射光线10所形成夹角的一半即是第二反射光线9相对于待测样品6的入射角α₂，在待测样品6静置状态下，通过直线模组1的驱动直线运动与旋转滑台2的驱动旋转运动实现待测样品入射角α₂角度的调整；其中，第一反射光线8与第二反射光线9所形成夹角的一半即是第二反射镜的入射角β₂，β₂与α₂的算术关系为：2β₂＝α₂。

对比例

见图2，一种光学测量入射角度的调节装置，包括有第三反射镜、直线模组1和旋转滑台2，第三反射镜固定于二维调整镜架10上，直线模组1上连接有模组滑块连接板3由直线模组1驱动进行直线移动，旋转滑台2固定于模组滑块连接板3上，固定有第三反射镜的二维调整镜架10连接于旋转滑台2上由旋转滑台2驱动进行转动。

一种光学测量入射角度的调节方法，首先平行于待测样品6入射面的入射光线11通过第三反射镜的反射面反射产生反射光线12并直接入射到待测样品6上，反射光线12与测件反射光线13所形成夹角的一半即是反射光线12相对于待测样品6的入射角α₁，在待测样品6静置状态下，通过直线模组1的驱动直线运动与旋转滑台2的驱动旋转运动实现待测样品入射角α₁角度的调整；其中，入射光线11与反射光线12所形成夹角的一半即是第三反射镜的入射角β₁，β₁与α₁的算术关系为：2β₁＝90°+α₁。即β₁要大于45°。

见图3，由一束光入射到K9玻璃表面时其P分量Rp和S分量Rs的反射率随入射角度变化的变化规律可知，当光束到反射镜的入射角度在0°-20°的小角度范围内振幅变化较小，当角度到20°以上时，振幅变化急剧增加，所以采用本发明实施例的结构可实现0°-20°小角度范围的调整。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种光学测量入射角度的调节装置，其特征在于：包括有第一反射镜、第二反射镜、直线模组和旋转滑台，所述的第一反射镜和第二反射镜均固定于对应的二维调整镜架上，所述的旋转滑台连接于直线模组上由直线模组驱动进行直线移动，固定有第二反射镜的二维调整镜架连接于旋转滑台上由旋转滑台驱动进行转动，所述的第二反射镜的反射面朝向第一反射镜的反射面使得第一反射镜反射面反射出来的光线反射到第二反射镜的反射面上。

2.根据权利要求1所述的一种光学测量入射角度的调节装置，其特征在于：所述的直线模组上连接有模组滑块连接板由直线模组驱动进行直线移动，所述的旋转滑台固定于模组滑块连接板上。

3.根据权利要求1所述的调节装置的调节方法，其特征在于：首先入射光线通过第一反射镜的反射面反射产生第一反射光线并直接入射到第二反射镜的反射面上，第二反射镜反射出的第二反射光线直接入射到待测样品上，第一反射光线与第二反射光线所形成夹角的一半即是第一反射光线相对于待测样品的入射角，在待测样品静置状态下，通过直线模组的驱动直线运动与旋转滑台的驱动旋转运动实现待测样品入射角角度的调整。

4.根据权利要求3所述的调节方法，其特征在于：所述的入射光线的光路平行于待测样品的入射面。

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