一种布儒斯特窗口、布儒斯特窗口角度计算方法及调节方法技术

本发明专利技术提出了一种布儒斯特窗口，包括：后布儒斯特窗口主体、真空波纹管、螺旋测微计、前布儒斯特窗口主体、布儒斯特窗口片压片、O型圈和布儒斯特镜窗口片；布儒斯特窗口片安装在前布儒斯特窗口主体的安装槽处，布儒斯特窗口片与所述安装槽之间设有O型圈，所述布儒斯特窗口片压片将布儒斯特窗口片固定在前布儒斯特窗口主体上；前布儒斯特窗口主体和后布儒斯特窗口主体之间设有真空波纹管，前布儒斯特窗口主体和后布儒斯特窗口主体利用三个螺旋测微计进行固定和布儒斯特角调节。本发明专利技术的布儒斯特窗口可根据具体角度值对布儒斯特窗口角度进行精密、快速调节。本发明专利技术还提出了一种布儒斯特窗口角度计算方法及调节方法。

【技术实现步骤摘要】
一种布儒斯特窗口、布儒斯特窗口角度计算方法及调节方法
本专利技术涉及测试
，特别涉及一种布儒斯特窗口、布儒斯特窗口角度计算方法及调节方法。
技术介绍
低温辐射计利用低温超导环境下的电替代测量原理，可实现紫外到长波红外极宽波段范围内光辐射测量，测量精度可达10-5量级，是目前国际上光辐射功率测量方面的基准。为实现对光功率的高精度校准，在低温辐射计入光孔处设置布儒斯特窗口是当前国际上普遍采用的方式。利用布儒斯特片的反射特性与激光光束偏振特性的关系，可以使得垂直于界面方向的线偏振入射光以布儒斯特角入射时理论上实现无损耗传输，同时避免环境杂散光进入低温辐射引入测量不确定度。布儒斯特窗口作为低温辐射计的重要部件，工作于10-5Pa量级的真空环境，且不同入射光波长对应不同的布儒斯特角，特殊的应用场合对布儒斯特窗口的设计、调节精度和真空度提出超高要求。目前国内外的布儒斯特窗口主要存在以下问题：(1)现有布儒斯特窗口结构不能实现对布儒斯特角的精确调节和角度读取；(2)目前基于激光和探测器装置的布儒斯特窗口调节方法装置复杂、调节效率低。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的不足，本专利技术提出了一种布儒斯特窗口、布儒斯特窗口角度计算方法及调节方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种布儒斯特窗口，包括：后布儒斯特窗口主体、真空波纹管、螺旋测微计、前布儒斯特窗口主体、布儒斯特窗口片压片、O型圈和布儒斯特镜窗口片；布儒斯特窗口片安装在前布儒斯特窗口主体的安装槽处，布儒斯特窗口片与所述安装槽之间设有O型圈，所述布儒斯特窗口片压片将布儒斯特窗口片固定在前布儒斯特窗口主体上；前布儒斯特窗口主体和后布儒斯特窗口主体之间设有真空波纹管，前布儒斯特窗口主体和后布儒斯特窗口主体利用三个螺旋测微计进行固定和布儒斯特角调节。可选地，所述布儒斯特窗口片采用紫外熔融石英玻璃材质镜片。可选地，所述布儒斯特窗口片的工作波长范围为0.2-2.5μm。本专利技术还提出了一种基于上述布儒斯特窗口的角度计算方法，包括以下步骤：首先，根据布儒斯特窗口片折射率计算公式和波长范围计算得到在波长范围两端和中间一点处的布儒斯特角，公式如下：和分别为波长范围最小值、最大值和中间一点处对应的布儒斯特角，和分别为布儒斯特窗口片在波长范围最小值、最大值和中间一点处的折射率，ni为入射介质的折射率；然后，取中间一点处的布儒斯特角作为初始布儒斯特角，进一步得到布儒斯特窗口角度可选地，所述波长范围为0.2μm-2.5μm。可选地，所述中间一点取0.633μm。本专利技术还提出了一种基于上述布儒斯特窗口的角度调节方法，包括以下步骤：首先，对布儒斯特窗口螺旋测微计与入射光波长之间进行定标，获得入射光波长λi对应的布儒斯特角然后，调节三个螺旋测微计，使布儒斯特窗口片满足布儒斯特角要求，记录三个螺旋测微计定标读数和最后，根据待测入射光波长λi，通过查表方式寻找三个螺旋测微计定标读数，并将三个螺旋测微计调整至相应的和可选地，所述入射光的波长范围取0.2μm-2.5μm可选地，所述波长的间隔取1nm。本专利技术的有益效果是：(1)提出了一种新型低温辐射计布儒斯特窗口结构，利用三个高精度螺旋测微计进行布儒斯特窗口角度调节，可根据具体角度值对布儒斯特窗口角度进行精密、快速调节；(2)提出了一种针对不同入射光波长通过查表的方式对布儒斯特窗口角度的快速、精确调节方法，降低装置复杂度，大幅提高了调节效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的布儒斯特窗口的一个可选实施例的整体结构图；图2为布儒斯特窗口角度示意图；图3为入射光波长与布儒斯特角对应关系图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术的布儒斯特窗口的一个可选实施例。该可选实施例中，所述布儒斯特窗口整体结构包括：后布儒斯特窗口主体1、真空波纹管2、螺旋测微计3、前布儒斯特窗口主体4、布儒斯特窗口片压片5、O型圈6和布儒斯特镜窗口片7。布儒斯特窗口片7安装在前布儒斯特窗口主体4的安装槽处，布儒斯特窗口片7与所述安装槽之间设有橡胶O型圈6，所述布儒斯特窗口片压片5将布儒斯特窗口片7固定在前布儒斯特窗口主体4上；前布儒斯特窗口主体4和后布儒斯特窗口主体1之间设有真空波纹管2，前布儒斯特窗口主体4和后布儒斯特窗口主体1利用三个螺旋测微计3-1、3-2、3-3进行固定和布儒斯特角调节。采用上述可选实施例，利用三个高精度螺旋测微计3-1、3-2、3-3进行布儒斯特窗口角度调节，可根据具体角度值对布儒斯特窗口角度进行精密、快速调节。可选地，所述布儒斯特窗口片采用紫外熔融石英玻璃材质镜片，工作波长范围0.2-2.5μm。可选地，所述螺旋测微计的行程13mm，精度0.5μm，布儒斯特角调节范围覆盖55.023°～57.172°。例如，所述螺旋测微计采用日本西格玛公司的高精度测微头。基于本专利技术的上述布儒斯特窗口，本专利技术还提出了一种布儒斯特窗口角度计算方法。图2示出了布儒斯特窗口角度示意图。如图2所示，布儒斯特窗口角度β与布儒斯特角α互为余角，布儒斯特窗口角度可根据布儒斯特角间接计算得出。布儒斯特角范围与布儒斯特窗口片折射率和波长范围相关，本专利技术的布儒斯特窗口角度计算方法包括以下步骤：首先，根据布儒斯特窗口片折射率计算公式和波长范围计算得到在波长范围两端和中间一点处的布儒斯特角，公式如下：和分别为波长范围最小值、最大值和中间一点处对应的布儒斯特角，和分别为布儒斯特窗口片在波长范围最小值、最大值和中间一点处的折射率，ni为入射介质的折射率；然后，取中间一点处的布儒斯特角作为初始布儒斯特角，进一步得到布儒斯特窗口角度可选地，所述波长范围为0.2μm-2.5μm。可选地，所述中间一点取0.633μm。0.633μm为该波长范围内最常用的氦氖激光器的输出波长。因此，根据上述实施例中波长范围和中间一点的取值，本专利技术的布儒斯特窗口角度计算方法包括以下步骤：首先，根据布儒斯特窗口片折射率计算公式和波长范围(λ0.2～λ2.5)计算得到在波长范围两端和0.633μm处的布儒斯特角，公式如下：和分别为波长范围两端0.2μm和2.5μm以及0.633μm处对应的布儒斯特角，和分别为布儒斯特窗口片在波长范围两端和0.633μm处的折射率，ni为入射介质的折射率(空气是1.0003)。然后，取0.633μm处的布儒斯特角作为初始布儒斯特角，进一步得到布儒斯特窗口角度例如，紫外熔融石英的折射率公式如下：根据紫外熔融石英的折射率公式，计算布儒斯特窗口在0.2μm、2.5μm、0.633μm处的折射率进一步根据公式(1)计算得到其在0.2μm、2.5μm、0.633μm三个波长处所对应的布儒斯特角取作为初始布儒斯特角，进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种布儒斯特窗口，其特征在于，包括：后布儒斯特窗口主体、真空波纹管、螺旋测微计、前布儒斯特窗口主体、布儒斯特窗口片压片、O型圈和布儒斯特镜窗口片；布儒斯特窗口片安装在前布儒斯特窗口主体的安装槽处，布儒斯特窗口片与所述安装槽之间设有O型圈，所述布儒斯特窗口片压片将布儒斯特窗口片固定在前布儒斯特窗口主体上；前布儒斯特窗口主体和后布儒斯特窗口主体之间设有真空波纹管，前布儒斯特窗口主体和后布儒斯特窗口主体利用三个螺旋测微计进行固定和布儒斯特角调节。

【技术特征摘要】
1.一种布儒斯特窗口，其特征在于，包括：后布儒斯特窗口主体、真空波纹管、螺旋测微计、前布儒斯特窗口主体、布儒斯特窗口片压片、O型圈和布儒斯特镜窗口片；布儒斯特窗口片安装在前布儒斯特窗口主体的安装槽处，布儒斯特窗口片与所述安装槽之间设有O型圈，所述布儒斯特窗口片压片将布儒斯特窗口片固定在前布儒斯特窗口主体上；前布儒斯特窗口主体和后布儒斯特窗口主体之间设有真空波纹管，前布儒斯特窗口主体和后布儒斯特窗口主体利用三个螺旋测微计进行固定和布儒斯特角调节。2.如权利要求1所述的布儒斯特窗口，其特征在于，所述布儒斯特窗口片采用紫外熔融石英玻璃材质镜片。3.如权利要求2所述的布儒斯特窗口，其特征在于，所述布儒斯特窗口片的工作波长范围为0.2μm-2.5μm。4.一种基于权利要求1至3任一项所述布儒斯特窗口的角度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，根据布儒斯特窗口片折射率计算公式和波长范围计算得到在波长范围两端和中间一点处的布儒斯特角，公式如下：和分别为波长范围最小值、最...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄新港，刘红博，张鹏举，史学舜，刘长明，刘红元，王恒飞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37