一种光学参数测量装置，主要包括光源、标准反射镜、分光器、检测器与计算机构成；其特征是在光源输出的光路中设半透半反镜；标准反射镜安装在与通过半透半反镜的入射光成９０°角处，并在光源与标准反射镜之间的垂直方位依次连接、分光器、检测器、计算机。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种材料光学性能的测量装置。
技术介绍
通常测量在不同波长(λ)下的介质材料的光透过率T(λ)、光反射率R(λ)用分光光度计，结合样品厚度d，可计算出它的光吸收系数α和光学带隙Eg。测量光透过率T时，测量光束与样品表面垂直。但在测量光反射率R时，垂直入射光条件下则不能测量材料的光反射率R。通常是在测量光路中加一个反射附件F，如图2所示，使测量光束以一定的入射角度照射到样品表面，按照反射定律，反射光在样品表面法线另一侧以同一角度射出。这种测量光路常见于单光束和双光束分光光度计，它只能在有限范围内测量光的透射率、反射率。这种光路，是用不同的入射角分别测量光透过率T和光反射率R，在计算光吸收系数α和光学带隙Eg将引起一定的误差。尤其是在测量透明薄膜材料，两界面反射形成干涉时引起的误差将更为严重，甚至无法计算出结果，这主要是因为光反射率R与光透过率T测量角度不同，故数据不相关。由于二者不是相关数据，测量数据可能产生T+R≥1的情况，使光吸收系数α出现不合理的负值。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述缺陷而设计的，其目的是提供一种在垂直入射光条件下能测量材料的光反射率R，保证与光透过率T为相关数据；在光干涉时，也能保证R与T是相关数据；能准确测量材料性能的光学参数测量装置。本专利技术的技术方案是它主要包括光源、标准反射镜、分光器、检测器与计算机构成；其特征是在光源输出的光路中设半透半反镜；标准反射镜安装在与通过半透半反镜的入射光成90°角处，并在光源与标准反射镜之间的垂直方位依次连接、分光器、检测器、计算机。本专利技术的有益效果是由于本专利技术的入射光路中增设了半透半反镜，且使入射光路中的光束与半透半反镜成45°角；标准反射镜与通过半透半反镜的入射光成90°角，使入射光通过半透半反镜后垂直照射到标准反射镜或被测样品上。这种光路结构，能实现在垂直入射光条件下测量材料的光反射率R，保证与光透过率T为相关数据；尤其是当材料为透明薄膜且发生光干涉时，也能保证R与T是相关数据。本专利技术为光学测量仪器家族增添了一种测量准确无误的光学参数测量装置。附图说明图1是本专利技术的光路及结构示意方框图。图2是现有技术的光路及结构示意方框图。图3是应用本专利技术光路结构的单光束分光光度计结构示意方框图。图4是应用本专利技术光路结构的双光束分光光度计结构示意方框图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示，它主要包括光源、标准反射镜、分光器、检测器与计算机构成；其特征是在光源输出的光路中设半透半反镜；标准反射镜安装在与通过半透半反镜的入射光成90°角处，并在光源与标准反射镜之间的垂直方位依次连接、分光器、检测器、计算机。本专利技术最好的方案是半透半反镜M与光源输出的入射光成45°角。图1中虚线框内的光源、半透半反镜、标准反射镜是本专利技术的光路结构，以此光路结构为特征，可以制成附件，应用于现有的光学测量仪器。从而实现在垂直入射光条件下材料光学性能的测量。实施例1如图3所示，以本专利技术的光路结构为特征制成单光束分光光度计。光源采用卤钨灯光源，分光器JD/FS 82-447，检测器为光探测器阵列EG&G1453，也可以用单色仪和一般光敏器件进行分光测量。计算机为EG&G1451。卤钨灯光源发出的光作为入射光，在其输出的光路中设有一与入射光束成45°角的半透半反镜M，从而保证入射光路中的光束与半透半反镜成45°角；标准反射镜安装在与通过半透半反镜的入射光成90°角处；使入射光通过半透半反镜后垂直照射到标准反射镜或被测样品上。光源发出的光第一次经过半透半反镜后，其透过光与标准反射镜垂直并反射折回；光束再次到达半透半反镜M时，其反射光与原入射光成90°角射出，反射到分光仪(直接或由光纤维束引入分光仪JD/FS 82-447)，进行分光后，照射到光探测器阵列，探测器阵列检测出不同波长的光强信号，被送到计算机进行处理，记录下标准光强信号。同理，以被测样品替代标准反射镜，计算机则记录下反射光强信号。测量光透过率T时，将被测样品置于分光器之前的光路中，并使样品表面与光束垂直，透过光经分光仪分光后照射到探测器阵列，并转换为电信号输入计算机，计算机则记录下透过的光强信号。计算机自动将测量信号与标准信号相比较，即可得出光透过率T和相对于标准反射镜的光反射率R。不同波长条件下R、T的测量，由对阵列探测器电子扫描来完成，完成一次扫描最快速度为0.05S。实施例2以本专利技术的光路结构为特征制成双光束分光光度计。如图4所示，在本专利技术的光路结构(附件)中另加三个反射镜，最终使出射光与原始入射光同轴，将带三个反射镜的附件分别置入参考光束和测量光束之中，图4中的M为半透半反镜，M1-M6为通常的光学反射镜。分光器用单色仪，检测器为光探测器，其余与实施例1相同。在参考光路附件中置入标准反射镜，测量光路附件中置入被测样品，启动分光光度计进行扫描，即可输出不同波长下的垂直反射率R(λ)。如果通过上述附件的光束不是平行光，要在附件光路中加入透镜或面镜，以对由此加长的光路进行补偿。权利要求1.一种光学参数测量装置，主要包括光源、标准反射镜、分光器、检测器与计算机构成；其特征是在光源输出的光路中设半透半反镜；标准反射镜安装在与通过半透半反镜的入射光成90°角处，并在光源与标准反射镜之间的垂直方位依次连接、分光器、检测器、计算机。2.根据权利要求1中所述的光学参数测量装置，其特征是半透半反镜与入射光成45°角。全文摘要本专利技术公开了一种光学参数测量装置。解决了现有仪器在垂直入射光条件下不能测量材料的光反射率R、在不同角度测量时R与T不相关、光吸收率α出现负值等问题。技术方案是主要包括光源、标准反射镜、分光器、检测器与计算机构成；其特征是在光源输出的光路中增设半透半反镜；标准反射镜安装在与通过半透半反镜的入射光成90°角处，并在光源与标准反射镜之间的垂直方位依次连接分光器、检测器、计算机。本专利技术实现了在垂直入射光条件下测量材料的光反射率R，保证与垂直光透过率T为相关数据；尤其是当材料为透明薄膜时，有光干涉也能保证R与T是相关数据。本专利技术为光学测量仪器家族增添了一种测量准确无误的光学参数测量装置。文档编号G01N21/59GK1510413SQ02158728公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月26日 优先权日2002年12月26日专利技术者李德林, 耿新华, 薛俊明, 赵颖 申请人:南开大学 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：李德林，耿新华，薛俊明，赵颖，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：
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