大型中阶梯光栅衍射效率测试仪器设计与集成

光栅衍射效率反映光栅的设计与刻划质量，对于使用者和制造者均至关重要。针对国内首台500mm×400mm中阶梯衍射光栅刻划机的研制，有必要构建相应的衍射效率测试系统，以定量评价光栅的制作水平，为光栅设计与制造工艺的改进提供必要的测试手段。基于串联色散相减原理，改进了常规C—T结构的测量单色仪光路，并对前置单色仪、测量单色仪光路进行联合优化，设计了待测光栅多维调整台、探测器组件等。提出了N．A．为0．1的三光栅扫描前置单色仪的标定方法，以及测试仪器的系统误差修正方法。前置单色仪标定结果表明，其在190～1100nm光谱范围内的波长输出精度为±2nm，程控狭缝开启精度为0．002mm。修正后的衍射效率测量精度为2％，重复精度为0．5％。初步的测量结果显示，测试设备可以满足500mm×400mm中阶梯光栅衍射效率定量检测需求，在工作谱段内实现衍射效率一波长连续曲线的自动测量。