[發(fā)明專利]單脈沖平頂光測量材料光學(xué)非線性的裝置及其測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210015153.4
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102539391A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋瑛林;楊俊義;劉南春;吳幸智;楊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟微納激光光子技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59;G01N21/41
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種單脈沖平頂光測量材料光學(xué)非線性的裝置，其特征在于包括：

-擴束系統(tǒng)，所述擴束系統(tǒng)由第一凸透鏡和第二凸透鏡組成，所述第一凸透鏡、第二凸透鏡在水平方向上左右放置；

-測量系統(tǒng)，所述測量系統(tǒng)由小孔、第三凸透鏡、第二分束器、第四凸透鏡、第二探測器、圓形小孔、圓形擋板、第五凸透鏡和第三探測器組成，在水平方向上，在所述第二凸透鏡右側(cè)，所述小孔、第三凸透鏡、待測樣品、圓形小孔、圓形擋板、第五凸透鏡和第三探測器從左向右依次放置，在待測樣品與圓形小孔之間設(shè)置有第二分束器，所述第二分束器的下方依次設(shè)置有第四凸透鏡和第二探測器；

-參考系統(tǒng)，所述參考系統(tǒng)由第一分束器和第一探測器組成，所述第一分束器設(shè)置在小孔和第三凸透鏡之間，所述第一探測器設(shè)置在第一分束器下方；

待測樣品放置在第三凸透鏡的焦平面上，從激光器出射的脈沖激光經(jīng)過擴束系統(tǒng)擴束，擴束后的激光經(jīng)過小孔后形成平頂光，光束經(jīng)第一分束器分為兩束，一束由第一探測器探測，另一束經(jīng)第三凸透鏡會聚到放置在其焦點的待測樣品上，從待測樣品透射的脈沖激光經(jīng)過第二分束器分為兩束，一束激光經(jīng)過第四凸透鏡后由第二探測器探測，另一束激光經(jīng)過圓形小孔和圓形擋板后，經(jīng)第五凸透鏡后由第三探測器探測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單脈沖平頂光測量材料光學(xué)非線性的裝置，其特征在于：所述圓形小孔和圓形擋板設(shè)置在待測樣品的遠場位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單脈沖平頂光測量材料光學(xué)非線性的裝置，其特征在于：所述產(chǎn)生平頂光的小孔和圓形擋板之間的位置符合透鏡成像公式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單脈沖平頂光測量材料光學(xué)非線性的裝置，其特征在于：所述圓形小孔和圓形擋板的大小根據(jù)通過待測樣品后的遠場光束的半徑大小進行調(diào)節(jié)，圓形小孔和圓形擋板組合后的透過率大于0且小于0.1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的單脈沖平頂光測量材料光學(xué)非線性的裝置測量材料非線性的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)在遠離第三凸透鏡焦點，靠近第三凸透鏡的位置放上待測樣品，用第一探測器、第二探測器和第三探測器測量脈沖光能量，分別計算出第二探測器與第一探測器所測能量的開孔能量比值、第三探測器所測能量與第一探測器所測能量的閉孔能量比值；

2)在探測光路的第三凸透鏡的焦平面位置放上待測樣品，用第一探測器、第二探測器和第三探測器測量脈沖光能量，分別計算出第二探測器與第一探測器所測能量的開孔能量比值、第三探測器所測能量與第一探測器所測能量的閉孔能量比值；

3)將步驟2)中的開孔能量比值除以步驟1)中的開孔能量比值，得到樣品的開孔歸一化非線性透過率；將步驟2)中的閉孔能量比值除以步驟1)中的閉孔能量比值，得到樣品透過小孔歸一化的非線性透過率；

4)根據(jù)步驟3)中得到的非線性透過率進行理論擬合，得出樣品的非線性吸收和非線性折射系數(shù)。