The invention discloses a device and method for measuring refractive index and temperature coefficient of refractive index, the device includes a collimated light source system, aiming system, vacuum chamber, low temperature sample storehouse, double rotating mirror, the electric rotating table and autocollimator. When the temperature of the sample chamber is changed, the refractive index of the sample will change, deviation angle will slightly change, deviation angle variation can be measured by autocollimator, resulting in low temperature change rate of refraction materials. The invention is based on the improved method of vertical incidence, simple principle, convenient operation, the measured sample prism can be infrared material can also be a visible material, a wide range of applications, and self collimation scheme compared with existing, reducing the beam attenuation, improve the detection efficiency, while reducing the cost of the equipment. Improve the measurement accuracy of deviation angle.
【技术实现步骤摘要】
一种材料折射率和折射率温度系数的测量装置及方法
本专利技术属于光学精密测量
,涉及一种材料折射率和折射率温度系数的测量装置及方法,具体地说,涉及一种在低温下对红外或可见光材料的折射率及其在低温下温度系数进行测定的装置及方法。
技术介绍
低温光学技术的发展为红外观测提供了优良的观测途径,在国内,由于缺少红外透射材料在低温下的折射率值和折射率随温度的变化率数据,目前只能研制全反低温光学系统。因此,成功研制折反式低温光学系统的关键之一就是要拥有红外材料低温下的折射率数据。在国外,已经有关于成功测定红外材料低温折射率数据和测量装置的报道,2004年NASA戈达德空间飞行中心(NASA’sGoddardSpaceFlightCenter)成功研制了一个低温折射率测量系统——CHARMS,其样品控温范围为15~300K,折射率测量精度10-6,能测量可见光到红外波段的折射率(0.4~4.5μm),但是该系统结构复杂,对轴角编码器测量精度要求很高,而且该系统需要定制专门的气浮平台,研制成本较高。在此之后,意大利INFA的科学家也研制出了一种低成本的低温折射率测量系统。该系统采用了垂直入射光路,采用自准直的方法,降低了系统的研制难度。折射率测量精度10-5,但是只能测量可见光到近红外的低温折射率(0.4-1.7μm),样品控温范围100~300K,而且该系统采用的是垂直入射法,该方法对误差较敏感,而且只适合测量折射率较低的样品,在测量折射率较高的样品时容易发生全反射而导致测量失败。而国内当前还没有红外材料低温下(120K以下)的折射率数据和红外材料低温下折射率测量设 ...
【技术保护点】
一种材料折射率和折射率温度系数的测量装置,其特征在于,包括为单色仪(1)、准直光源系统(2)、真空仓入射窗口(3)、低温真空仓(4)、样品仓(5)、材料样品(6)、离轴聚焦抛物面反射镜(7)、双面旋转反射镜(8)、自准直仪(9)、瞄准装置(10)和导热铜带(11);低温真空仓(4)作为隔绝空气和真空环境的装置,样品仓(5),材料样品(6),离轴聚焦抛物面反射镜(7)、双面旋转反射镜(8)、自准直仪(9)、瞄准装置(10)和导热铜带(11)都置于低温真空仓(4)中,其连接关系为导热铜带(11)与样品仓(5)相连,材料样品(6)位于样品仓(5)中,双面旋转反射镜(8)置于样品仓(5)后面,离轴聚焦抛物面反射镜(7)位于样品仓(5)和双面旋转反射镜(8)之间,瞄准装置(10)位于离轴聚焦抛物面反射镜(7)焦平面处,自准直仪(9)位于双面旋转反射镜(8)后面用于检测旋转反射镜的旋转角度;所述准直光源系统(2)和单色仪(1)位于真空仓入射窗口(3)正前方,所述自准直仪(9)位于双面旋转反射镜(8)正后方,以实现对双面旋转反射镜(8)的瞄准和转角测量;所述样品仓(5)位于真空仓入射窗口(3)处,所 ...
【技术特征摘要】
1.一种材料折射率和折射率温度系数的测量装置,其特征在于,包括为单色仪(1)、准直光源系统(2)、真空仓入射窗口(3)、低温真空仓(4)、样品仓(5)、材料样品(6)、离轴聚焦抛物面反射镜(7)、双面旋转反射镜(8)、自准直仪(9)、瞄准装置(10)和导热铜带(11);低温真空仓(4)作为隔绝空气和真空环境的装置,样品仓(5),材料样品(6),离轴聚焦抛物面反射镜(7)、双面旋转反射镜(8)、自准直仪(9)、瞄准装置(10)和导热铜带(11)都置于低温真空仓(4)中,其连接关系为导热铜带(11)与样品仓(5)相连,材料样品(6)位于样品仓(5)中,双面旋转反射镜(8)置于样品仓(5)后面,离轴聚焦抛物面反射镜(7)位于样品仓(5)和双面旋转反射镜(8)之间,瞄准装置(10)位于离轴聚焦抛物面反射镜(7)焦平面处,自准直仪(9)位于双面旋转反射镜(8)后面用于检测旋转反射镜的旋转角度;所述准直光源系统(2)和单色仪(1)位于真空仓入射窗口(3)正前方,所述自准直仪(9)位于双面旋转反射镜(8)正后方,以实现对双面旋转反射镜(8)的瞄准和转角测量;所述样品仓(5)位于真空仓入射窗口(3)处,所述样品仓(5)是一个无窗的腔体结构;所述样品仓(5)下面是绝热支撑,绝热支撑下面是电控旋转台,这样能隔绝电控旋转台和样品仓(5)的热传导;样品仓(5)后面是双面旋转反射镜(8)双面旋转反射镜(8)由另一个电控转台驱动。2.根据权利要求1所述的材料折射率和折射率温度系数的测量装置,其特征在于,所述准直光源系统(2)的出射光来自单色仪(1),其出射准单色的可见光或红外光。3.根据权利要求1所述的材料折射率和折射率温度系数的测量装置,其特征在于,根据不同的测量波段,所述瞄准装置(10)分为可见光CCD和单元探测器配套振动狭缝。4.根据权利要求1所述的材料折射率和折射...
【专利技术属性】
技术研发人员:倪磊,向北平,石磊,莫才友,杨应洪,
申请(专利权)人:西南科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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