大型中阶梯光栅衍射效率测试仪器设计与集成

光栅衍射效率反映光栅的设计与刻划质量,对于使用者和制造者均至关重要。针对国内首台500 mm×400 mm中阶梯衍射光栅刻划机的研制,有必要构建相应的衍射效率测试系统,以定量评价光栅的制作水平,为光栅设计与制造工艺的改进提供必要的测试手段。基于串联色散相减原理,改进了常规C-T结构的测量单色仪光路,并对前置单色仪、测量单色仪光路进行联合优化,设计了待测光栅多维调整台、探测器组件等。提出了N.A.为0.1的三光栅扫描前置单色仪的标定方法,以及测试仪器的系统误差修正方法。前置单色仪标定结果表明,其在190~1 100 nm光谱范围内的波长输出精度为±2 nm,程控狭缝开启精度为0.002 mm。修正后的衍射效率测量精度为2%,重复精度为0.5%。初步的测量结果显示,测试设备可以满足500 mm×400 mm中阶梯光栅衍射效率定量检测需求,在工作谱段内实现衍射效率-波长连续曲线的自动测量。

Design and integration of the measurement instrument for diffraction efficiency of large echelle