透过率与反射率测试系统技术方案

一、项目需求描述

1. 对系统功能实现的要求

① 测试镜片的透过率与反射率；

② 待测镜片不能直接朝向光源和功率计；

③ 系统整体由电池驱动。

2. 对产品选型的要求

① 对激光器的要求：

a在550-650nm之间的任意一个波长；

b输出稳定，使用寿命长；

c通过电池供电；

② 对探测器的要求：

a量程匹配激光器功率范围；

b精度可探测到1%的能量变化；

c输出稳定，使用寿命长；

③ 对系统测量结构的要求：

a测量窗口尺寸：直径230mm，厚度30mm；

b反射镜尺寸：200x120x30mm；

c操作要求：夹具可通用；

d结构整体用盒式封装且开闭简单。

二、系统设计方案

1. 系统工作原理

系统内部结构分布如图1所示。主要由激光器、模具（夹持待测镜片）、电池盒、光阑、镜架、探出头构成。其中光阑可以改变通光孔径的大小。从激光器发出的光束通过光阑2照射到镜片2上，传递到模具上的待测镜片。

反射率测量光路：待测镜片反射光束通过光阑1，反射到镜1上，通过探头1，实现镜片的反射率测量。

透射率测量光路：待测镜片透射光路通过光阑3，折射到镜3上，通过探头2，实现镜片的透射率测量。

图1 光路示意图

图 2 系统内部结构分布

2. 系统结构设计

模具结构设计示意见图2，模具两侧设置两种镜片放置区，透过窗口尺寸：直径230mm，厚度30mm，反射镜尺寸：200x120x30mm。采用弹片的方式对镜片进行压紧，每侧配置四个弹片。

模具采用导轨方式，机械手通过把手将模具拉出，平放在桌子上，放置镜片，两侧缺口方便机械手放置，放置好后，将弹片旋转固定。取出镜片时操作同理。

   模具上下轨道分别与上下箱体相连，上下设置弹簧卡扣，防止模具轻易脱离轨道。 

图3 模具结构示意图

电池盒结构示意见图3，电池盒与侧面箱体相连，固定于底部箱体，箱体侧部开门，手动推开机械门进行更换电池。

图4 电池盒结构设计

箱体盖板设计见图4，采用推拉形式，方便观察光路并保护内部结构。 

图 5 箱体盖板结构示意图

3. 组件选型和参考报价

① 功率计（探头）

品牌	Gentec-EO
原产地	加拿大
表头型号	UNO
供电和驱动方式	5号电池x4
显示方式	LCD黑白显示屏
表头精度	±1%
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②探头

探头型号	PH100-Si-HA
探头材料	Si
光谱响应范围	350-1080nm
响应时间	0.2sec
有效口径	Ø 10mm
最小测量功率	200 pW @ 980 nm
最大测量功率	36 mW @ 1064 nm
校正不确定度	±1.5 % (450 - 940 nm) ±2.0 % (941 - 980 nm) ±5.0 % (981 - 1049 nm) ±7.0 % (1050 - 1080 nm)
测量激光	CW连续激光
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③He-Ne激光器

输出功率	>3.0 mW
偏振模式	随机偏振
光束发散度	<1.4 mrad
光束直径	0.6 mm
功率稳定性	±1.5%
光斑空间模式	TEM00
使用寿命	>10000小时
激光器尺寸	φ42×270 mm
控制电源尺寸	电池驱动485电池
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参考报价：25万