[發明專利]一種基于熱光效應獲得空心光束的裝置及方法

在審

• 申請號: 201811144496.4
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109239947A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 程雪梅;張倩;陳浩偉;白晉濤
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;G02F1/35
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 馮亮

1.一種基于熱光效應獲得空心光束的裝置，包括泵浦激光束(1)的產生裝置和探測激光束(2)的產生裝置，其特征在于：還包括聚焦透鏡(3)、第一半波片(4)、第一偏振分光棱鏡(5)、裝有醇類溶液的比色皿(6)、第二半波片(8)、第二偏振分光棱鏡(7)和成像裝置(9)；所述泵浦激光束(1)依次經過所述聚焦透鏡(3)、第一半波片(4)和第一偏振分光棱鏡(5)聚焦到所述比色皿(6)；所述探測激光束(2)依次經過第二半波片(8)、第二偏振分光棱鏡(7)、比色皿(6)和第一偏振分光棱鏡(5)后進入成像裝置(9)；聚焦到比色皿(6)的泵浦激光束(1)與經過所述比色皿(6)的探測激光束(2)反向共線；所述泵浦激光束(1)和探測激光束(2)均為高斯光束；泵浦激光束(1)的波長處于醇類溶液的吸收波長處。

2.按照權利要求1所述的一種基于熱光效應獲得空心光束的裝置，其特征在于：聚焦到比色皿(6)的泵浦激光束(1)為水平偏振光；進入比色皿(6)的探測激光束(2)為垂直偏振光。

3.按照權利要求1所述的一種基于熱光效應獲得空心光束的裝置，其特征在于：所述泵浦激光束(1)的產生裝置為產生泵浦激光束的激光器；所述探測激光束(2)的產生裝置為產生探測激光束的激光器。

4.按照權利要求1所述的一種基于熱光效應獲得空心光束的裝置，其特征在于：所述泵浦激光束(1)的產生裝置包括依次設置于同一光路上的激光器(10)、第三半波片(11)和第三偏振分光棱鏡(12)，透過所述第三偏振分光棱鏡(12)的光束為泵浦激光束(1)；

所述探測激光束(2)的產生裝置包括位于第三偏振分光棱鏡(12)的反射光路上的第一反射鏡(13)，和位于第一反射鏡(13)的反射光路上的第二反射鏡(14)，第二反射鏡(14)反射的光束為探測激光束(2)。

5.按照權利要求1所述的一種基于熱光效應獲得空心光束的裝置，其特征在于：所述成像裝置(9)包括CCD相機或CMOS相機。

6.按照權利要求1所述的一種基于熱光效應獲得空心光束的裝置，其特征在于：所述醇類溶液包括甲醇溶液、乙醇溶液、丙醇溶液或丁醇溶液。

7.一種采用如權利要求1、3或4所述的裝置獲得空心光束的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將泵浦激光束(1)依次通過聚焦透鏡(3)、第一半波片(4)、第一偏振分光棱鏡(5)后聚焦于裝有醇類溶液的比色皿(6)中；

步驟二、將探測激光束(2)依次經過第二半波片(8)、第二偏振分光棱鏡(7)、比色皿(6)和第一偏振分光棱鏡(5)后進入成像裝置(9)；

步驟三、調整泵浦激光束的功率使成像裝置(9)上出現明顯的中心暗斑和同心圓環圖樣；

步驟四、調整步驟三得到的中心暗斑的尺寸。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟一中透過第一偏振分光棱鏡(5)的泵浦激光束(1)為水平偏振光；步驟二中經所述第二偏振分光棱鏡(7)反射的探測激光束(2)為垂直偏振光。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟三中通過調節第一半波片(4)的角度調整泵浦激光束功率。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟四中通過調整泵浦激光束的功率和/或改變醇類溶液的濃度調整中心暗斑尺寸。