[實用新型]一種用于測量非線性材料倍頻系數的裝置

無效

• 申請號: 200920120460.2
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN201408163Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 潘雪豐;陶衛東;任偉鴿;譚炳輝
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G02F1/35
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 程曉明

技術領域

本實用新型涉及一種非線性材料的倍頻技術，尤其是涉及一種用于測量非線性材料倍頻系數的裝置。

背景技術

倍頻(或稱為二次諧波振蕩)是非線性光學混頻中最典型、最重要、最基本的技術，也是應用最廣泛的技術，倍頻技術是利用非線性晶體在強激光作用下的二次非線性效應，使頻率為ω的激光通過非線性晶體后變為頻率為2ω的倍頻光或二次諧波，可以說倍頻技術是激光頻率變換的基礎，對激光高技術的發展和拓寬激光的應用領域具有十分重要的意義。通過激光倍頻可以獲得多種波長的激光，例如可產生紅光、綠光、藍光、紫外和深紫外激光等，這些產生的光在大屏幕激光顯示、激光醫療、高密度存儲、微電子、微機械、激光全息技術以及泵浦可調諧光參量激光等方面有著巨大的應用前景和廣闊的市場。我們將用非線性材料產生倍頻激光的器件稱為倍頻激光器，一般把入射的激光稱為基頻光，由倍頻激光器出來的激光稱為倍頻光或二次諧波。如要獲取倍頻激光器中使用的非線性材料的倍頻效應，則需對非線性材料的倍頻系數進行測量，但由于非線性晶體的生長比較困難且需要很長時間，而且多數非線性晶體是以粉末的形式存在，且是不可溶性的，所以測量非線性晶體的倍頻系數通常是通過采用測量晶體粉末倍頻效應的方法來獲取。測量晶體粉末倍頻效應的方法雖然得到了半定量的結果，但卻可以快速有效的為非線性材料的研究提供可靠依據。

目前，在二階非線性材料測試方面，已有多種測試方法可行，比如電場二次諧波法、溶劑變色法、電暈極化法和Kurtz粉末倍頻法等。已有的Kurtz粉末倍頻法盡管在測量上不如其它方法精確，但從發展趨勢看，因其具有簡單、快速、有效等特點，所以應用將會越來越廣泛。Kurtz粉末倍頻法能夠直接反映有機或無機粉末材料的二次諧波的特性，既可作為評價有機或無機粉末材料的二階非線性光學性能的依據，又能為生長實用型倍頻光學晶體提供粉末微晶材料的預選。另外，多年以來，隨著光電子技術的不斷發展，許多先進的光電子元件層出不窮，因而有條件使傳統的Kurtz粉末倍頻法在具體的測量裝置測試過程中得以不斷改進，比如王桂玲等引入了boxcar，邵宗書等引入了透可見濾近紅外的濾色片及一塊0.53u窄帶濾色片及Schott衰減片，J.M.Halbout，S.Blit等引入了單色儀等等。這些測量裝置中，數據采集所用的儀器結構比較復雜，且測量時不能完整地得到相近波長的實驗數據。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單，且能夠保證測量結果準確可靠的用于測量非線性材料倍頻系數的裝置。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種用于測量非線性材料倍頻系數的裝置，包括泵浦激光源、分束器、分光計轉臺、基頻光探頭、倍頻光探頭、第一光纖光譜儀、第二光纖光譜儀和終端設備，所述的分光計轉臺上設置有用于放置被測樣品的樣品槽，所述的基頻光探頭與所述的第一光纖光譜儀通過第一光纖連接，所述的倍頻光探頭與所述的第二光纖光譜儀通過第二光纖連接，所述的第一光纖光譜儀和所述的第二光纖光譜儀分別與所述的終端設備連接，所述的泵浦激光源輸出的基頻光入射到所述的分束器上被分成反射基頻光和透射基頻光，所述的基頻光探頭探測到所述的反射基頻光，并將所述的反射基頻光傳輸給所述的第一光纖光譜儀，所述的第一光纖光譜儀探測所述的反射基頻光的光強信息并傳輸所述的反射基頻光的光強信息給所述的終端設備，所述的透射基頻光入射到所述的被測樣品上，所述的透射基頻光經所述的被測樣品倍頻后輸出倍頻光，所述的倍頻光探頭探測到所述的倍頻光，并將所述的倍頻光傳輸給所述的第二光纖光譜儀，所述的第二光纖光譜儀探測所述的倍頻光的光強信息并傳輸所述的倍頻光的光強信息給所述的終端設備。

所述的分束器與所述的分光計轉臺之間設置有用于增強所述的透射基頻光的光強的聚焦透鏡，所述的透射基頻光通過所述的聚焦透鏡入射到所述的被測樣品上。

所述的泵浦激光源采用輸出波長為1064nm的YAG激光器。

所述的分束器為半透射半反射的反射片，所述的反射片與所述的基頻光的入射光路呈45度角。

所述的第一光纖光譜儀的型號為HR4000，所述的第二光纖光譜儀的型號為USB4000。

所述的終端設備為裝有現有的光纖光譜儀測試軟件的計算機。

所述的被測樣品為被測非線性晶體粉末或參考晶體粉末，所述的參考晶體粉末為倍頻效應較大的碘酸鉀粉末或倍頻效應較小的尿素。