曲 艺

(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033)

1 引 言

衍射效率是光栅最重要的一项基本性能指标[1],它不仅决定着仪器的光谱能量特性,而且最终限制着光栅光谱仪器的有效工作波段。因此,测试光栅的光谱衍射效率曲线,无论对完善光栅理论,研究Wood反常效应,还是设计光谱仪器及提高光栅制作质量[2]都有着重要的意义。

关于光栅衍射效率的理论计算,人们已提出了许多新的概念与方法[3～5],但实验测量真空紫外波段光栅的二级衍射效率仍面临许多新问题。比如,测试环境需要在真空环境下进行,若系统过于复杂[6～9],则会加大成本;又绝大多数材料在真空紫外波段都是完全吸收的,可用的材料非常有限[10～12],另外,避免光源与光学元件在真空环境下的衰减也是问题[13～15]。在文献 [16]中,Richard等人提到利用同步辐射来测量真空紫外波段光栅的二级衍射效率,实现了在 46 nm处光栅二级衍射效率测量,精度为 6%。但是该方法涉及的同步辐射光源并不易获得,而且测量波长单一;同时由于同步辐射线无法同时充满光栅,还需要引入扫描装置,使得测量装置结构更加复杂。本文提出了利用光栅二级光谱影响反射样品光谱反射率结果的原理来获得真空紫外波段光栅二级光谱衍射效率的方法。该方法使用的测量仪器结构简单,可以同时获得一段波长范围内的光栅二级衍射效率,仪器测量不确定度为 14.08%。

2 测量系统的构成及工作原理

2.1 测量系统结构

光栅二级光谱效率测试装置如图1所示。……