[發明專利]一種光學晶體吸收損耗的測量方法及裝置

有效

• 申請號: 202011034655.2
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112179626B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 尹志軍;崔國新;倪榮萍;許志城
• 申請（專利權）人: 南京南智先進光電集成技術研究院有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供一種光學晶體吸收損耗的測量方法及裝置。所述方法包括：根據待測晶體和吸收損耗已知的標準晶體構建測量系統，其中，待測晶體與標準晶體關于預設基準線軸對稱，拾音器位于基準線的預設位置上，兩束初始參數相同的脈沖激光分別照射在待測晶體的目標測點以及標準晶體的對稱測點上；利用構建好的測量系統進行測量時，在預設范圍內調節兩束脈沖激光的相位差，利用拾音器獲取不同相位差下的聲波干涉強度，再結合標準晶體的吸收損耗、脈沖激光的光強和標準晶體的尺寸，確定待測晶體的吸收損耗。整個過程中，拾音器無需設置在待測晶體表面，位置較為靈活，使得最終的測量結果不受待測晶體的形狀和拾音器擺放位置的影響，準確度較高。

技術領域

本申請涉及光電技術領域，特別涉及一種光學晶體吸收損耗的測量方法及裝置。

背景技術

隨著激光技術的迅速發展，光學晶體的應用也越來越廣泛，光學晶體在激光通信和非線性光學等各個領域都發揮著重要作用。由于光學晶體中的光學材料對傳輸的光能具有一定的吸收作用，會導致光能以轉換成熱能的形式被消耗，造成光能傳輸功率的嚴重浪費，降低了傳輸效率，同時會對光學晶體的性能產生極大的影響，因此吸收損耗是衡量光學晶體性能的重要參數，需要對吸收損耗進行準確地測量。

目前常用的吸收損耗的測量方法有光聲法，主要是向光學晶體發射脈沖激光，根據光學晶體的形狀、脈沖激光的照射方向以及照射位置確定拾音器在光學晶體表面的擺放位置，并利用該拾音器測量光學晶體吸收脈沖激光后激發的聲波場的聲波強度，通過對聲波強度進行分析計算得到光學晶體在該照射位置處的吸收損耗。在光學晶體形狀固定并且拾音器的擺放位置非常精確的情況下，此種方法得到的吸收損耗結果才具備一定準確度。

上述光聲法測量方法中，需要將拾音器放置在光學晶體表面上，因此其測量結果易受光學晶體的形狀和拾音器擺放位置的影響，無法確保準確度。

發明內容

本申請提供了一種光學晶體吸收損耗的測量方法及裝置，可用于解決現有測量方法的測量結果易受光學晶體的形狀和拾音器擺放位置的影響，無法確保準確度的技術問題。

第一方面，本申請實施例提供一種光學晶體吸收損耗的測量方法，所述測量方法包括：

獲取待測晶體；

根據所述待測晶體，獲取吸收損耗已知的標準晶體；所述標準晶體的形狀和尺寸均與所述待測晶體相同；

根據所述待測晶體和所述標準晶體，構建測量系統；在所述測量系統中，所述待測晶體與所述標準晶體關于預設基準線軸對稱，拾音器位于所述基準線的預設位置上，兩束初始參數相同的脈沖激光中任意一束脈沖激光用于照射在待測晶體的目標測點上，另一束脈沖激光用于照射在標準晶體的對稱測點上，所述目標測點為所述待測晶體上預設的多個測點中任意一個測點，所述對稱測點與所述目標測點關于所述基準線軸對稱，所述初始參數包括脈沖相位和脈沖激光的光強；

保持其中一束脈沖激光的脈沖相位不變，在預設范圍內調節另一束脈沖激光的脈沖相位；

利用所述拾音器獲取不同相位差下的聲波干涉強度；所述相位差為兩束脈沖激光的脈沖相位差值；

根據所有相位差下的聲波干涉強度、標準晶體在對稱測點的吸收系數、所述脈沖激光的光強以及所述標準晶體的厚度，確定待測晶體在目標測點的吸收系數；

根據待測晶體在所有測點的吸收系數，確定待測晶體的整體吸收系數。

在第一方面的一種可實現方式中，所述根據所述待測晶體和所述標準晶體，構建測量系統，包括：

將所述待測晶體和所述標準晶體平行對稱設置在預設基準線上的預設基準點兩側；

獲取初始參數相同且照射方向關于所述基準線軸對稱的兩束脈沖激光；

將其中一束脈沖激光照射在待測晶體的目標測點上，將另一束脈沖激光照射在標準晶體的對稱測點上；