【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学测量，特别涉及一种用于测量湿度影响光学膜片透过率变化的装置及方法。
技术介绍
1、在全固态激光技术中，激光传输指向和输出稳定性除了要考虑热透镜效应的影响，湿度的检测与管理也是制约其输出稳定性的重点之一。其中，湿度的变化会对光学元件的性能产生影响，尤其是光学透镜的透过率，它会导致光学透镜上的水分子吸附或释放，从而改变了光的传播特性，进而影响透镜的透过率。当湿度增加时，空气中的水蒸气会吸附在光学透镜的表面上，这些吸附的水分子会对光线产生散射和吸收作用，从而降低了光的透过率。此外，水分子还会吸收特定波长的光，导致光的能量损失，进一步降低透过率。但是，湿度并不是对所有光学材料都有上述的影响规律。由于膜的透光率与湿度的关系很复杂，取决于膜的材料、湿度范围和光的波长等因素。如偏振模的透过率会随着湿度升高再降低的现象，主要因为在低湿度范围内，湿度的增加会导致偏振膜的透光率增加，偏振膜将与空气中额外的水分子相互作用，这些水分子可以散射光线并导致偏振方向发生轻微变化。这种偏振方向的变化可以导致通过薄膜的光量略有增加，引起其透过率的增加。然而，这种效果只在一定的湿度范围内发生，由于空气中的水分子对光的额外吸收，湿度的进一步增加可能导致透光率的下降。其他膜片因为空气中的水蒸气会散射和吸收光，从而减少传输的光量，但是每种膜片的减小趋势又大不相同。因此，如何表征湿度与不同材料制成的光学透镜透过率之间的关系对于光学系统的设计和性能评估非常重要，这有利于探索不同材料类型的光学透镜的最佳工作环境状态。目前，尚未有相关的数据或光学测量技术可以将特定
2、由于激光传输指向和输出稳定性除了要考虑热透镜效应的影响，湿度的检测与管理也是制约其输出稳定性的重点之一。其中，湿度的变化会对光学元件的性能产生影响，尤其是光学透镜的透过率，它会导致光学透镜上的水分子吸附或释放，从而改变了光的传播特性，进而影响透镜的透过率。因此，需要探索一种方式以表征湿度与不同材料制成的光学透镜透过率之间的关系来评估和改善光学系统的设计和性能。
技术实现思路
1、本申请提供了一种用于测量湿度影响光学膜片透过率变化的装置及方法，其优点是通过基于参考光和信号光的光路搭建，从而实现对光学膜片相对透过率和湿度关系的表征。
2、本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的，一方面，本申请提供一种用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，包括激光器、第一分光镜、湿度控制箱、第一透镜、第二分光镜、第一反射镜、第二透镜、第二反射镜、ccd相机和光学膜片样品，所述光学膜片样品置于湿度控制箱中；
3、所述激光器的出射光经过第一分光镜分光后，一路经湿度控制箱和光学膜片样品后，再经过第一透镜和第二分光镜作为信号光入射至ccd相机，另一路经第一反射镜、第二透镜、第二反射镜聚焦至第二分光镜，作为参考光入射至ccd相机。
4、进一步的，所述的湿度控制箱两侧带有通光小孔。
5、进一步的，所述的光学膜片样品包括偏振片、导电膜片和增透膜片。
6、进一步的，所述的光学膜片样品布置为具有相对于激光谐振腔光束路径的布鲁斯特角，以形成最佳的完全透射模式。
7、另一方面，本申请提供一种用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的方法，其特征在于，使用如上所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，包括如下步骤：
8、步骤1，将光学膜片样品放置于湿度控制箱内，并根据控制箱内的湿度以每10%的递增率控制样品周围湿度；
9、步骤2，调节激光器，利用第一分光镜将输出光将光分成两路，一路光由第二反射镜和第二透镜聚焦到第二分光镜，作为参考光输出到ccd相机；另外一路经过湿度控制箱和光学膜片样品后，再经过第一透镜和第二分光镜作为信号光入射至ccd相机；
10、步骤3，在对应的湿度条件下，利用ccd相机对采集到的信号光和参考光强相除得到相对透过率，最后将所有透过率和湿度的数据绘制在一维散点图中归纳相对变化趋势。
11、进一步的，步骤1中，利用内部的氮气装置进行湿度调控，并结合湿度采集显示功能将相对湿度控制在10%~60%，并以每10%的递增率逐一记录湿度与对应的透过率数据。
12、进一步的，步骤2中，所述的激光器输出300mw的脉冲光用于在光路中传输，光学组件部分以分光、反射和聚焦方式将输入光分成信号光和参考光，最后通过信号光强除以参考光强的计算方式得到该湿度条件下样品的透过率。
13、进一步的，步骤3中利用ccd相机连续采集的功能，在2秒内连续记录20次取平均值的方式以表征某个湿度下对应的光强，最后记录180组不同湿度条件下，透过率相对变化的数据用散点图方式归纳相对趋势。
14、综上所述，本申请的有益效果有：
15、1、本专利技术无需在激光谐振腔内或腔外添加额外的反馈装置，样品只需在腔内插入直接检测，避免了激光器内多余的功率损耗；
16、2、本专利技术涉及的测量装置基于参考光和信号光的系统，有利于进一步抑制背景噪声，提高检测的准确度；
17、3、本专利技术利用ccd相机连续采集的功能，在2秒内连续记录20次取平均值的方式以表征某个湿度下对应的光强，最后记录180组不同湿度条件下，样品的透过率相对变化，该方式有利于减小数据统计误差；
18、4、本专利技术涉及的湿度控制箱内利用氮气进行湿度的逐步调节，有利于实现只改变样品的湿度不改变其温度，有效避免了参量间的交叉影响。
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1.一种用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，其特征在于，包括激光器（1）、第一分光镜（2）、湿度控制箱（3）、第一透镜（4）、第二分光镜（5）、第一反射镜（6）、第二透镜（7）、第二反射镜（8）、CCD相机（9）和光学膜片样品（10），所述光学膜片样品（10）置于湿度控制箱（3）中；
2.根据权利要求1所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，其特征在于，所述的湿度控制箱（3）两侧带有通光小孔。
3.根据权利要求1所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，其特征在于，所述的光学膜片样品（10）包括偏振片、导电膜片和增透膜片。
4.根据权利要求3所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，其特征在于，所述的光学膜片样品（10）布置为具有相对于湿度控制箱内激光谐振腔光束路径的布鲁斯特角，以形成最佳的完全透射模式。
5.一种用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的方法，其特征在于，使用如权利要求1-4任意一项所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，包括如下步骤：
6.根据权利要
7.根据权利要求1所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的方法，其特征在于，步骤2中，所述的激光器输出300mW的脉冲光用于在光路中传输，光学组件部分以分光、反射和聚焦方式将输入光分成信号光和参考光，最后通过信号光强除以参考光强的计算方式得到该湿度条件下样品的透过率。
8.根据权利要求1所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的方法，其特征在于，步骤3中利用CCD相机（9）连续采集的功能，在2秒内连续记录20次取平均值的方式以表征某个湿度下对应的光强，最后记录180组不同湿度条件下，透过率相对变化的数据用散点图方式归纳相对趋势。
...【技术特征摘要】
1.一种用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，其特征在于，包括激光器（1）、第一分光镜（2）、湿度控制箱（3）、第一透镜（4）、第二分光镜（5）、第一反射镜（6）、第二透镜（7）、第二反射镜（8）、ccd相机（9）和光学膜片样品（10），所述光学膜片样品（10）置于湿度控制箱（3）中；
2.根据权利要求1所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，其特征在于，所述的湿度控制箱（3）两侧带有通光小孔。
3.根据权利要求1所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，其特征在于，所述的光学膜片样品（10）包括偏振片、导电膜片和增透膜片。
4.根据权利要求3所述的用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的装置，其特征在于，所述的光学膜片样品（10）布置为具有相对于湿度控制箱内激光谐振腔光束路径的布鲁斯特角，以形成最佳的完全透射模式。
5.一种用于测量湿度影响光学膜片相对透过率变化的方法，其特征在于，使用如权利要求1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱心磊，王芙晔，孔勇，焦艳红，缪鹏贇，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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