[發明專利]一種提高薄膜態材料非線性光學系數測量精度的方法有效
| 申請號： | 202110089386.8 | 申請日： | 2021-01-22 |
| 公開（公告）號： | CN112903632B | 公開（公告）日： | 2021-10-08 |
| 發明（設計）人： | 邵建達;陳美玲;胡國行;朱美萍;張愷馨;王堯;劉永江;左旭超 | 申請（專利權）人： | 中國科學院上海光學精密機械研究所 |
| 主分類號： | G01N21/59 | 分類號： | G01N21/59 |
| 代理公司： | 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317 | 代理人： | 張寧展 |
| 地址： | 201800 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 提高 薄膜 材料 非線性 光學 系數 測量 精度 方法 | ||
1.一種提高薄膜態材料非線性光學系數測量精度的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
步驟1.薄膜元件的基底的選擇：采用基底的厚度≤0.1mm，且基底的非線性光學系數小于薄膜材料的非線性光學系數；
步驟2.通過雙臂Z掃描技術測量包含基底的薄膜元件和裸基底的非線性信號，具體是：
步驟2.1.用Z掃描裝置測量基底的非線性信號，改變入射激光能量，觀察不同能量下基底的透射信號，并標定基底開始顯現出非線性信號所對應的能量，即能量A，當入射能量低于能量A時，該基底無非線性信號產生；
步驟2.2.用Z掃描裝置測量薄膜樣品的非線性信號，改變入射激光能量，觀察不同能量下薄膜樣品的透過信號，標定在某一能量范圍內，即能量B1～能量B2，該薄膜材料的非線性信號明顯出現；
步驟2.3.比較能量B2與能量A的大?。?/p>
若能量B2小于能量A，則表示在該薄膜樣品的測試過程中，此基底的非線性響應近似于無，即步驟2.2獲得了薄膜材料的非線性信號；
若能量B2大于或等于能量A，則表示在該薄膜樣品的測試過程中，此基底的非線性響應已經產生，應用雙臂Z掃描技術則消除基底的影響，獲得薄膜態材料對應的非線性信號；
步驟2.4.利用公式(1)對薄膜非線性吸收信號進行擬合，得到雙光子吸收系數β；利用公式(2)對薄膜非線性折射信號進行擬合，得到非線性折射率系數n2：
其中I00為焦點處激光能量密度，Leff為薄膜有效厚度，z0為共焦參數。
2.如權利要求1所述提高薄膜態材料非線性光學系數測量精度的方法，其特征在于，所述雙臂Z掃描測試過程中兩臂的基底具有相同的厚度和光學常數。
3.如權利要求1或2所述提高薄膜態材料非線性光學系數測量精度的方法，其特征在于，所述基底材料為MgF2或GaF2。
4.如權利要求1或2所述提高薄膜態材料非線性光學系數測量精度的方法，其特征在于，所述薄膜態材料為ZnSe、ZnO、HfO2、SiO2或Al2O3。
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