【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光柵參數測量，尤其涉及了一種光柵最大衍射效率的測量方法及測量裝置。
技術介紹
1、隨著信息技術的不斷發展，增強顯示技術(ar)近些年來逐漸受到廣泛的關注。增強現實技術是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術，它將計算機生產的虛擬信息模擬仿真后，應用到真實世界中，兩種信息互為補充，從而實現對真實世界的“增強”。衍射光波導作為主流ar眼鏡的顯示技術，其性能的優劣顯得格外關鍵。其中衍射效率是評估衍射光波導中光柵結構的重要參數，衍射效率為衍射光功率與入射光功率的比值。入射光束射向光柵后，光柵出射形成的衍射光的光強度與入射光束的光強度的比值作為光柵的衍射效率，光柵的衍射效率是光柵表面材料等設計參數的重要反饋，因此如何對光柵的衍射效率進行測量顯得尤為重要。
2、現有的測量裝置需要構建復雜的實驗光路系統，且無法快速實現光柵不同波長和偏振狀態下衍射效率的測量，因此大大降低了光柵相關實驗測試效率，其次，現有裝置進行不同狀態下光柵參數測量時，需要根據測試項目調整光路，改變光學元件位置或更換光學元件，這樣對測量結果來說也會造成誤差。
技術實現思路
1、為了解決
技術介紹
中存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種光柵最大衍射效率的測量方法及測量裝置，以解決不同類型偏振光的入射會對光柵的最大衍射效率造成影響的問題。
2、本專利技術所采用的技術方案如下，包括以下步驟：
3、步驟1)、搭設光柵測量裝置：放置光柵于電動旋轉位移臺上，光源發出的光束依次經過經二分之一波
4、裝置設有第一偏振模式和第二偏振模式兩種工作模式，偏振分束器的分光面將入射光束分成兩束偏振方向相互垂直的線偏振光，在第一偏振模式下，經分光面反射的第一偏振光入射至光柵中，在第二偏振模式下，經分光面透射的第二偏振光入射至光柵中；
5、步驟2)、調整電動旋轉位移臺的偏轉角度和擺放位置，使得偏振分束器出射的線偏振光以布拉格入射角入射至光柵上，接著利用光探測器分別測定光柵在兩種工作模式下入射角度對應的光功率，并根據光功率得到兩種工作模式下的最大衍射效率，
6、步驟3)、更換裝置中的光探測器，調整電動旋轉位移臺的偏轉角度和擺放位置，使得偏振分束器出射的線偏振光以布拉格入射角入射至光柵上，然后獲取光柵在第一偏振模式和第一偏振模式下的二維光譜圖數據；
7、步驟4)、利用最大衍射效率和步驟3)中得到的二維光譜圖數據獲取光柵的波長選擇曲線，并基于波長選擇曲線表征不同波長下光柵的衍射效率。
8、所述步驟2)中的光探測器采用光功率計，光柵在第一偏振模式下最大衍射效率的獲取方式如下：
9、調整電動旋轉位移臺的偏轉角度，使得第一偏振光以布拉格入射角入射至待測的光柵上，第一偏振光經光柵分為透射光束和衍射光束，通過第一個光功率計和第二個光功率計分別采集透射光束和衍射光束的光功率，接著根據透射光束和衍射光束的光功率確定光柵在第一偏振模式下的最大衍射效率；
10、所述步驟2)中光柵在第二偏振模式下最大衍射效率的獲取方式如下：
11、調整電動旋轉位移臺的偏轉角度，使得第二偏振光以布拉格入射角入射至待測的光柵上，第二偏振光經光柵分為透射光束和衍射光束，通過第一個光功率計和第二個光功率計分別采集透射光束和衍射光束的光功率，接著根據透射光束和衍射光束的光功率確定光柵在第二偏振模式下的最大衍射效率。
12、所述步驟3)中，將裝置中的光探測器更換為光譜儀，光柵在第一偏振模式下的二維光譜圖數據的獲取方式如下：
13、調整電動旋轉位移臺的偏轉角度，使得第一偏振光以布拉格入射角入射至待測的光柵上，第一偏振光經光柵分為透射光束和衍射光束，通過第一個光譜儀和第二個光譜儀分別采集透射光束的二維光譜圖數據和衍射光束的二維光譜圖數據；
14、所述步驟3)中，光柵在第二偏振模式下的二維光譜圖數據的獲取方式如下：
15、調整電動旋轉位移臺的偏轉角度，使得第二偏振光以布拉格入射角入射至待測的光柵上，第二偏振光經光柵分為透射光束和衍射光束，通過第一個光譜儀和第二個光譜儀分別采集透射光束的二維光譜圖數據和衍射光束的二維光譜圖數據。
16、所述的步驟4)具體為：
17、步驟4.1)、分別獲取裝置在兩種工作模式下的歸一化因子；
18、步驟4.2)、根據兩種工作模式下的二維光譜圖數據和歸一化因子，按照以下公式處理得到光柵在不同波長下的衍射效率：
19、；
20、；
21、；
22、其中，表示光柵在不同波長下的衍射效率；表示第一偏振模式下波長對應的衍射效率；表示第二偏振模式下波長對應的衍射效率；表示第一偏振模式下第一個光譜儀測得的波長對應的透射光束的光功率；表示第一偏振模式下第二個光譜儀測得的波長對應的衍射光束的光功率；表示第一偏振模式下的歸一化因子；表示第二偏振模式下第一個光譜儀測得的波長對應的透射光束的光功率；表示第二偏振模式下第二個光譜儀測得的波長對應的衍射光束的光功率；表示第二偏振模式下的歸一化因子；
23、步驟4.3)、以波長為橫坐標，光柵在對應波長下的衍射效率為縱坐標繪制波長選擇曲線，基于波長選擇曲線表征不同波長下光柵的衍射效率。
24、所述的步驟2)和步驟3)中，布拉格入射角的確定方式如下：
25、首先啟動光源發射光束，通過調整電動旋轉位移臺的偏轉角度使得經偏振分束器的偏振光垂直入射到光柵上，并將第一個探測器設置在由光柵分束出的透射光束的光路上，將第二個探測器設置在由光柵分束出的衍射光束的光路上，接著繼續調整電動旋轉位移臺的偏轉角度，并對應調整第二個探測器的位置，當第二個探測器示數最大時停止調整，并將當下光柵的偏轉角度作為布拉格入射角。
26、所述步驟4.1)中，第一偏振模式下歸一化因子的獲取方式為：利用第一偏振光在布拉格入射角下對應的最大衍射效率對第一偏振光在設計波長下對應的最大衍射效率做歸一化處理得到歸一化因子；第二偏振模式下歸一化因子的獲取方式為：利用第二偏振光在布拉格入射角下對應的最大衍射效率對第二偏振光在設計波長下對應的最大衍射效率做歸一化處理得到歸一化因子。
27、當所述裝置處于第一偏振模式下，電動旋轉位移臺設置在經偏振分束器反射的第一偏振光的光路上；當所述裝置處于第二偏振模式下，電動旋轉位移臺設置在經偏振分束器透射的第二偏振光的光路上。
28、一種用于實施上述光柵最大衍射效率的測量方法的光柵測量裝置：
29、包括光源、二分之一波片、偏振分束器、電動旋轉位移臺和至少兩個光探測器，待測的全息體光柵放置于電動旋轉位移臺上且通過電動旋轉位移臺帶動同步旋轉和移動；光源發出的光束經二分之一波片入射到偏振分束器上，再經偏振分束器的分光面反射和/或透射至全息體光柵上，全息體光柵將入射的偏振光分本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于：
6.根據權利要求4所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于：
7.根據權利要求1所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于：
8.一種用于實施權利要求1-7任一所述方法的光柵測量裝置，其特征在于：
9.根據權利要求8所述的一種光柵測量裝置，其特征在于：
10.根據權利要求8所述的一種光柵測量裝置，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的一種光柵最大衍射效率的測量方法，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳飛鴻，陳挺，余麗敏，詹聰聰，魏一振，李彬彬，張卓鵬，
申請(專利權)人：杭州光?？萍加邢薰?/a>，
類型：發明
國別省市：
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