[發(fā)明專利]基于時間分辨的亞周期泵浦探測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110255415.3
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113075131A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉哲;冷雨欣;黎文開;彭宇杰;李妍妍
• 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: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/01
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于時間分辨的亞周期泵浦探測系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括：第一反射鏡(2)、延時器(3)、第二反射鏡(4)、第三反射鏡(5)、光譜展寬裝置(7)、啁啾色散補償裝置(8)、光開關(9)、第四反射鏡(10)、拋物面鏡(11)、第五反射鏡(13)和光譜儀(14)；

泵浦光(1)經(jīng)第一反射鏡(2)反射后入射到延遲器(3)上，經(jīng)所述的延時器(3)入射到第二反射鏡(4)上，經(jīng)第二反射鏡(4)將泵浦光反射到第三反射鏡(5)上，該泵浦光經(jīng)第三反射鏡(5)后入射到拋物面鏡(11)上；

所述的探測光(6)直接入射到所述的光譜展寬裝置(7)中，經(jīng)所述的光譜展寬裝置(7)后入射到所述的啁啾色散補償裝置(8)中，經(jīng)所述的啁啾色散補償裝置(8)后將探測光入射到光開關(9)上，然后該探測光經(jīng)第四反射鏡(10)后入射到拋物面鏡(11)上；

入射到所述拋物面鏡(11)的泵浦光和探測光經(jīng)所述的拋物面鏡(11)后同時聚焦到待測樣品(12)上，該待測樣品(12)會因非線性效應產(chǎn)生與泵浦光和探測光有關的非線性信號光，該非線性信號光經(jīng)第五反射鏡(13)反射后入射到光譜儀(14)上；

通過改變延時器(3)的位置，控制泵浦光(1)與探測光(6)入射到樣品上的延遲時間間隔，從而在光譜儀(14)上記錄非線性信號光在一個泵浦光周期內(nèi)的變化趨勢。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于時間分辨的亞周期泵浦探測系統(tǒng)，其特征在于，所述的泵浦光為載波包絡相位穩(wěn)定的脈沖激光。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于時間分辨的亞周期泵浦探測系統(tǒng)，其特征在于，所述的泵浦光波長大于所述的探測光波長。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于時間分辨的亞周期泵浦探測系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)延時掃描精度明顯小于泵浦光的一個光周期。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于時間分辨的亞周期泵浦探測系統(tǒng)，其特征在于，所述的光譜展寬裝置(7)是由充滿惰性氣體的空心光纖系統(tǒng)組成，入射光脈沖進行光譜展寬后，再經(jīng)過啁啾補償裝置(8)進行脈沖色散補償，從而完成激光脈沖的脈寬壓縮。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于時間分辨的亞周期泵浦探測系統(tǒng)，其特征在于，所述的探測光(6)經(jīng)光譜展寬裝置(7)和啁啾色散補償裝置(8)后，探測光的光束脈寬小于泵浦光的單周期脈寬。

7.根據(jù)權利要求1所述的基于時間分辨的亞周期泵浦探測系統(tǒng)，其特征在于，所述光開光(9)將由泵浦光和探測光產(chǎn)生的非線性信號光和僅由探測光測量到的信號光做差分處理，扣除測量過程中的背景光，提高信號光的測量精度。