[發(fā)明專利]一種基于少層二維材料的可寬譜段工作的共線型超短脈沖測量裝置和測量方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010622174.7 | 申請日： | 2020-07-01 |
| 公開（公告）號： | CN111854986A | 公開（公告）日： | 2020-10-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 虞華康;王春華 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南理工大學(xué) |
| 主分類號： | G01J11/00 | 分類號： | G01J11/00 |
| 代理公司： | 深圳市壹品專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44356 | 代理人： | 江文鑫;唐敏 |
| 地址： | 510630 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 二維 材料 可寬譜段 工作 線型 超短 脈沖 測量 裝置 測量方法 | ||
1.一種基于二維材料的超寬帶超短脈沖測量裝置和測量方法，其特征在于，包括：第一準(zhǔn)直光闌(1)、第二準(zhǔn)直光闌(2)、第一分束鏡(3)、反射鏡(4)、可控延時(shí)反射鏡(5)、第二分束鏡(6)、第一聚焦透鏡(7)、非線性二維材料(8)、第二聚焦透鏡(9)、短波通濾光片(10)、光譜儀(11)、計(jì)算機(jī)(12)；待測光脈沖經(jīng)過第一準(zhǔn)直光闌(1)和第一準(zhǔn)直光闌(2)后，經(jīng)第一分束鏡(3)分成兩路：一路光經(jīng)反射鏡(4)后、再次經(jīng)過第一分束鏡(3)的反射和第二分束鏡(6)的反射，通過第一聚焦透鏡(7)聚焦到非線性二維材料(8)上；類似地，另一路光經(jīng)過可控延時(shí)反射鏡(5)后，通過第一分束鏡(3)，在第二分束鏡(6)處反射，通過第一聚焦透鏡(7)以共線方式聚焦到非線性二維材料(8)的相同位置上；兩路光聚焦到非線性二維材料(8)后，當(dāng)兩路光脈沖重疊時(shí)，在豎直方向產(chǎn)生自相關(guān)倍頻信號，經(jīng)過第一聚焦透鏡(7)、分束鏡(6)、短波通濾光片(10)和第二聚焦透鏡(9)，光譜儀(11)收集自相關(guān)倍頻信號的光譜信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維材料的超寬帶超短脈沖測量裝置，其特征在于：測量裝置使用反射鏡，待測脈沖激光經(jīng)過測量裝置后，兩路光以共線方式聚焦到非線性二維材料(8)，自相關(guān)倍頻光信號在豎直方向上產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維材料的超寬帶超短脈沖測量裝置，其特征在于：短波通濾光片(10)起濾波器的作用，只通過豎直方向上的自相關(guān)倍頻光信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維材料的超寬帶超短脈沖測量裝置，其特征在于：第一準(zhǔn)直光闌(1)和第二準(zhǔn)直光闌(2)用于標(biāo)定待測脈沖激光的方向，測量裝置調(diào)試完后，以后的測量過程只需將待測脈沖激光同時(shí)經(jīng)過兩個(gè)光闌中心即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維材料的超寬帶超短脈沖測量裝置，其特征在于：所述的可控延時(shí)反射鏡(5)有電機(jī)馬達(dá)，與計(jì)算機(jī)(12)相連，可在一維方向上線性位移；位移距離與延時(shí)Δt相對應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維材料的超寬帶超短脈沖測量裝置，其特征在于：所述的非線性二維材料8包括MoS2、MoSe2、WS2、WSe2等具有中心不對稱晶體結(jié)構(gòu)的單層或少層的二維材料，其放置在硅片、石英片等襯底上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維材料的超寬帶超短脈沖測量裝置對超短脈沖寬度的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1，將待測光脈沖通過第一準(zhǔn)直光闌(1)和第一準(zhǔn)直光闌(2)的中心進(jìn)行準(zhǔn)直后，被第一分束鏡(3)分成兩路：一路經(jīng)反射鏡(4)后聚焦到非線性二維材料(8)上；類似地，另一路光經(jīng)過可控延時(shí)反射鏡(5)后以共線方式聚焦到非線性二維材料(8)的相同位置上。當(dāng)兩路光脈沖重疊時(shí)，在豎直方向產(chǎn)生自相關(guān)倍頻信號，光譜儀(11)收集自相關(guān)倍頻信號的光譜信息；
S2，所述的計(jì)算機(jī)(12)控制可控延時(shí)反射鏡(5)增加延時(shí)Δt，并同時(shí)讀取和記錄光譜儀(11)的數(shù)據(jù)，重復(fù)此步驟，直到兩路光在空間上經(jīng)歷靠近、重疊、分開的過程，采得足夠的數(shù)據(jù)；
S3，采集得到不同時(shí)間延時(shí)下對應(yīng)的光譜數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用FROG的方法進(jìn)行迭代計(jì)算，得到超短脈沖激光復(fù)電場的完整表達(dá)式。
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