[發明專利]一種測量微納器件延遲特性的測量裝置和測量方法

有效

• 申請號: 201410245661.0
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104075875B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 何苗;張加勤;曹國飛
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 譚英強

1.一種測量微納器件延遲特性的測量裝置，其特征在于，包括飛秒激光器、波長調諧器、光纖耦合器(1)、第一3dB光纖耦合器(2)、可調光延遲線(31)、外接光纖(32)、第二3dB光纖耦合器(6)、光纖聚焦透鏡(7)、分束系統、凸透鏡(15)、非線性晶體(16)、小孔光闌(17)、柱透鏡(18)、CCD光譜儀(19)、控制終端(20)、待測微納器件耦合系統(21)以及用于控制非線性晶體(16)進行轉動的電動角位移臺(23)；

所述外接光纖(32)包括第一外接光纖(321)和第二外接光纖(322)；所述非線性晶體(16)安裝在電動角位移臺(23)上；

所述飛秒激光器發出的脈沖激光束通過波長調諧器進行脈沖中心波長調節后，經光纖耦合器(1)耦合后通過單模光纖傳輸到第一3dB光纖耦合器(2)后分為兩束激光脈沖，其中一束激光脈沖通過可調光延遲線(31)入射到第二3dB光纖耦合器(6)，另一束激光脈沖依次通過第一外接光纖(321)、待測微納器件耦合系統(21)及第二外接光纖(322)產生延時后入射到第二3dB光纖耦合器(6)，第二3dB光纖耦合器(6)將兩束激光脈沖耦合后得到雙脈沖激光，光纖聚焦透鏡(7)將雙脈沖激光進行擴束、準直后入射到分束系統處，分束系統將準直入射的雙脈沖激光分成兩束一樣的快門脈沖后，通過凸透鏡(15)會聚照射到非線性晶體(16)上，非線性晶體(16)產生和頻信號光束，和頻信號光束通過小孔光闌(17)照射到柱透鏡(18)后會聚入射到CCD光譜儀(19)，CCD光譜儀(19)采集和頻信號光束的光譜蹤跡圖像并發送到控制終端(20)；

兩束激光脈沖中通過可調光延遲線(31)入射到第二3dB光纖耦合器(6)的激光脈沖所傳輸的光程與直接通過第一外接光纖(321)和第二外接光纖(322)入射到第二3dB光纖耦合器(6)的激光脈沖所傳輸的光程相等。

2.根據權利要求1所述的一種測量微納器件延遲特性的測量裝置，其特征在于，所述分束系統包括直角棱鏡(8)、第一反射鏡(9)、第二反射鏡(10)、第三反射鏡(11)、第四反射鏡(12)、第五反射鏡(13)及第六反射鏡(14)；

所述直角棱鏡(8)將準直入射的雙脈沖激光分成反向傳播的兩束雙脈沖激光，其中第一束雙脈沖激光依次通過第一反射鏡(9)及第二反射鏡(10)反射后反向平行地返回，并經第三反射鏡(11)反射后得到第一快門脈沖；其中第二束雙脈沖激光依次通過第四反射鏡(12)及第五反射鏡(13)反射后反向平行地返回，并經第六反射鏡(14)反射后得到第二快門脈沖；所述第一快門脈沖和第二快門脈沖均與入射的雙脈沖激光平行且同方向，而且第一快門脈沖和第二快門脈沖不在同一直線上；

所述第一束雙脈沖激光從直角棱鏡(8)傳播到第三反射鏡(11)處的光程和第二束雙脈沖激光從直角棱鏡(8)傳播到第六反射鏡(14)處的光程相等。

3.根據權利要求1所述的一種測量微納器件延遲特性的測量裝置，其特征在于，所述待測微納器件耦合系統(21)包括待測微納器件(4)和樣品臺(5)，所述待測微納器件(4)安裝在樣品臺(5)上，所述第一外接光纖(321)和第二外接光纖(322)分別垂直地耦合到待測微納器件(4)兩端的耦合光柵上。

4.根據權利要求1所述的一種測量微納器件延遲特性的測量裝置，其特征在于，所述非線性晶體(16)采用BBO晶體。

5.根據權利要求1所述的一種測量微納器件延遲特性的測量裝置，其特征在于，所述飛秒激光器采用飛秒染料激光器、飛秒固體激光器、飛秒半導體激光器或飛秒光纖激光器。