精密低损耗光学元件参数测量的相关产品具有广泛的应用，因而国外对相关技术进行严格封锁。高反射镜的背向散射率、积分散射率、低透射率以及谐振腔损耗都属于光学元件的低损耗参数，定量检测与评价光学元件的损耗与缺陷是必须解决的关键技术问题。实验室提出了新的测量薄膜背向散射的方法：立体角积分散射法，研制了二维扫描光散射分布的自动测试系统，测量高反射镜的背向散射率。采用原理分析、实验验证等方法，突破了微弱光信号检测、背景光抑制方法、暗电流、放大电路零漂抑制方法等关键技术问题，从光路、光电转换、电路等三方面全盘考虑来实现大的动态测量范围和高信噪比，研制了系列检测装置，打破了国外的技术封锁，满足了项目研究和生产检测的实际需求。
通过该项研究工作，实验室建立了可评价10-6量级极低损耗光学元件的散射综合测量新方法和损耗测试新装置，确定了损伤测试的判定标准及其测试仪的重复性和置信度。
该研究的创新点在于：掌握了低损耗特性检测新方法，实现微弱散射光信号的大动态范围、高信噪比探测与相干检测；形成了包含背散射、积分散射和谐振腔总损耗在内的损耗特性综合测试系统。
精密光学元件在激光陀螺、激光器和红外窗口等现代高科技领域中有广泛的应用，因而国外对有关技术实行严格封锁，多内多家研究单位一直使用的检测设备是从前苏联进口的，国内也没有研制相关设备的机构，实验室研制了4套精密光学元件低损耗测试工程装置，经实际应用，不仅满足了用户的要求，性能指标也大大超过前苏联的设备，填补了我国在精密低损耗光学元件测试技术部分的空白。样品积分散射率、背散射率、低透射率测试范围：10ppm-10000ppm，同点测试重复性优于±2ppm。
光学元件低损耗参数系列测试装置。可以选择不同的激光偏振态实时快速全自动化测量高反射镜的的积分散射率、背向散射率以及低透射率。可以根据实际测量要求提供单一测量功能或多功能集成的测量装置。主要性能：（1）反射镜多点多轨迹积分散射率和背向散射率测试：测试范围：10-1000ppm，光线入射角度45o；10-100ppm，测试精度±1ppm；100-1000ppm，测试精度±5ppm；同点重复测试重复性：10-100ppm，同点测试重复性±1ppm；100-1000ppm，同点测试重复性±5ppm。（2）反射镜多点多轨迹透射率测试：测试范围60ppm-0.5%；测试样品角度0-90o可调；同点重复测试重复性：±10ppm。特点在于实现了强噪声背景下的微弱散射光信号测量，测量参数的动态范围大、信噪比高、可靠性高、功能强。随着对装置的更新优化，目前测量下限已可低至0.1ppm。适用于高反射镜；全反射棱镜，超光滑光学表面的积分散射率、背向散射率或低透射率参数。光学元件低损耗系列测试装置可以直接用于激光陀螺高反射镜、全反射棱镜等低损耗光学元件的多参数测量，也可间接用于光学表面粗糙度的评价，本测量仪器的使用对获取超低损耗光学元件表面微观几何形状的信息、评价光学表面的微观质量以及提高光学薄膜的质量，改进薄膜沉积工艺等方面具有重要的现实意义。
谐振腔光学损耗测量装置。能采用谐振法和时间衰减法分别测量谐振腔的损耗。当谐振腔损耗较大时，采用谐振法测量；当损耗较小时，采用时间衰减法测量。除样品装夹和光路调试由操作人员手动完成外，其它测量控制均由计算机自动完成，并生成测试文档，实时显示测量曲线并自动保存测量结果。该项研究结合了两种测量方法，光学谐振腔损耗测量范围为：100ppm-10000ppm；最佳测量精度：测量的均方差值不大于2%测量均值。主要特点是：（1）实现了在同一装置上根据损耗大小的不同采用两种不同的方法来进行测量；（2）由于对小损耗采用更科学的测量手段，随着用户产品质量的提高，即光学谐振腔损耗减小，本仪器的测量精度会越来越高。（3）装置测量参数的动态范围大、信噪比高、可靠性高、在国内属首创。
本装置是替换传统的人工调腔方法的全自动化调腔和腔损耗测量装置，可以对激光陀螺生产进行可靠实时的质量监控，已在国内多家单位获得成功应用。
