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单色仪转角重复精度的相位板衍射准直方法测量巩志华陈勇睿邰仁忠敏严王引言光学报第三代同步辐射光由于其光谱连续,亮度高,准直性好,又有偏振,脉冲时间结构等特点,与常规光源相比有很大的优越性⋯,但同时也对传输过程中的光学元件的机械精度提出了很高的要求。如上海X显微光束线,采用变包含角平面光栅单色仪’,单色仪机械结构的精度直接影响出射光束的能量稳定性及能量分辨能力。为了实现具有较高能量分辨率的光束输出,要求平面镜和光栅的转角重复精度小04311目前,可测量此精度要求的仪器主要有激光干涉仪凸獾缱宰贾币荹。由于激光干涉仪及自准直仪测量原理的限制,给单色仪转角重复精度的测量精度带来了一定程度的影响,因此迫切需要提出一种新的测量方法。1灵敏度的特点而倍受人们的重视。随着激光光源和第卷第期文章编号:———,提出了一种新的基于相位板衍射准直技术的测萤方法。该方法将半导体激光单模光纤和相位板衍射准直技术结合起来,利CCD射情况下单色仪联动时的转角重复精度,测量精度可达士”,此测量精度优于同等实验条件下的商用自准直仪的测量精度。关键词测量;相佗板;衍射准直;平面光栅单色仪200812-0920090217(1982)******@a导师简介:邰仁忠,男,研究员,主要从事软湎吖馄紫晕⒓际跻约癤射线相干性等方面的应用研究。猰簍..,Physics.,—planegrating-FacilityacollimationThis瓵imageswhichdeterminedThe疭condition籶籨籶—猰
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—弋彦t弋.》『—、吣/2实验结果面阵的发展,通过利用相位板产生的衍射条纹的空间连线作为测量基准,利用它对平漂不敏感这一特点来减小光漂影响,测量准直精度可达f8]AT自准直仪。相位板衍射准直技术之前已应用于的LTP[11图,此设计采用了基于相位板衍射准直的光学透镜系统。从半导体激光器发出的光经单模光纤准直后,光源不稳定性的影响被大大降低。准直的细光束通过一维丌阶跃相位板时将产生衍射图样,衍射之后的光束再经分束镜到达反射镜,反射镜被固定在待测物体上,D算机并进行数据处理。相位板用于产生所需要的衍射图样,该装置采用透射型相位板,此相位板是在透明玻璃平板的一半面上镀以一定厚度的膜层,使通过左右两部分的光产生丌的相位差。根据菲涅耳衍射理论,衍射图2下相位板的下游光斑中间将产生一条暗线。以此作为测量基准,图次狢采集到的光斑图像。该装置的优点是基于相位板衍射,而避免了干涉,因此仪器不受光源不稳定性的影响。空气扰动的影响也]根据几何光学原理,当反射镜有微小的角度日4唬駽上被测量光斑相对参考光斑的暗线位置变化为,此时位移与反射镜角度变化的关系为——’~其中,为透镜的焦距,因被测角很小,上式可简化为=Bd(2f)通过以上分析可知,,为提高精度,需对其进行细分。然而由于噪声的存在,D[12313]根据上述原理,设计了新的基于半导体激光和相位板衍射准直技术的实验装置,装置中采用的激P0lNTSOURCEiFLEX20006