[發明專利]測量光學非線性的兩次4f相位相干成像方法和裝置

無效

• 申請號: 200910033969.8
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN101571481A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 宋瑛林;楊俊義;李常偉;金肖;稅敏
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;G01N21/01
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

1.一種測量光學非線性的兩次4f相位相干成像裝置，主要由入射光路、測量光路和參考光路構成，所述入射光路包括擴束系統、相位光闌(3)和分束鏡(4)，入射激光束由分束鏡(4)分成兩束，一束為探測光進入測量光路，另一束為參考光，進入參考光路，所述測量光路中，由第一凸透鏡(9)和第二凸透鏡(11)構成4f相位相干成像系統，待測樣品(10)放置在第一凸透鏡(9)的焦平面上，其特征在于：在第二凸透鏡(11)光路中設有全反鏡(12)，所述探測光自第一凸透鏡(9)入射，照射在待測樣品(10)上，透射光經第二凸透鏡(11)后，由全反鏡(12)反射，反射光再次反向進入4f相位相干成像系統中，最后由分束鏡(4)反射進入CCD相機(8)；參考光路與測量光路的出射光照射在同一個CCD相機(8)上。

2.根據權利要求1所述的測量光學非線性的兩次4f相位相干成像裝置，其特征在于：所述相位光闌(3)包括中央的圓形相位物體及其周圍的環形區，圓形相位物體與環形區間的存在相位延遲，圓形相位物體的半徑是光闌半徑的0.2倍至0.5倍。

3.根據權利要求2所述的測量光學非線性的兩次4f相位相干成像裝置，其特征在于：圓形相位物體與環形區間的相位延遲為0.5π，圓形相位物體的半徑是光闌半徑的0.3倍。

4.根據權利要求1、2或3所述的測量光學非線性的兩次4f相位相干成像裝置，其特征在于：在所述測量光路的輸出光路上位于CCD相機(8)之前設置有中性衰減片(13)，在參考光路的輸出光路上位于CCD相機(8)之前設置有中性衰減片(7)。

5.根據權利要求1、2或3所述的測量光學非線性的兩次4f相位相干成像裝置，其特征在于：所述第一凸透鏡(9)與第二凸透鏡(11)的焦距相同。

6.根據權利要求5所述的測量光學非線性的兩次4f相位相干成像裝置，其特征在于：所述相位光闌(3)到第一凸透鏡(9)的距離等于第一凸透鏡(9)的焦距。

7.根據權利要求1、2或3所述的測量光學非線性的兩次4f相位相干成像裝置，其特征在于：所述參考光路中設有兩個反射鏡(5、6)，反射鏡的設置角度使得參考光路的出射方向與測量光路的出射方向平行。

8.根據權利要求1、2或3所述的測量光學非線性的兩次4f相位相干成像裝置，其特征在于：所述分束鏡(4)的透過率和反射率各為50％。

9.一種測量光學非線性的兩次4f相位相干成像的方法，其特征在于：采用權利要求1的裝置進行測量，測量的步驟包括：

(1)不放待測樣品，用CCD相機采集一個脈沖圖像和一個參考光斑，稱為無樣品圖像；

(2)放置待測樣品，將中性衰減片放置在待測非線性樣品之前，使得照射到樣品上的光強降低到樣品的光學線性區域，用CCD相機采集一個脈沖圖像和一個參考光斑，稱為線性圖像；

(3)放置待測樣品，將步驟(2)的中性衰減片放置在CCD相機之前，用CCD相機采集一個脈沖圖像和一個參考光斑，稱為非線性圖像；

(4)對上述獲得的無樣品圖像、線性圖像和非線性圖像進行處理，通過擬合獲得所需檢測的非線性參數。