[實用新型]一種四波混頻空間相位匹配系統

有效

• 申請號: 202222354976.1
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN217846841U
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 夏元欽;云勝;章媛;張志斌;鄧巖巖;曹赫;葛慧;章磊
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張換男

一種四波混頻空間相位匹配系統，它屬于四波混頻技術領域。本實用新型解決了現有方法在搭建滿足空間相位匹配的四波混頻光路時所面對的難度大、需要花費大量的時間且由于無法做到精確滿足空間相位匹配條件導致四波混頻技術得到的信號強度差，空間分辨率低的問題。本實用新型將系統放置于可移動的光學面包板上，能更加方便靈活的調節不同四波混頻光路的空間相位匹配關系，大大降低了在搭建四波混頻光路時的復雜度和難度。通過精細調節系統中每一個裝置的位置和角度，并使其固定在光學面包板上，就可以保證每次在使用該系統時獲得精確的空間相位匹配關系，進而可以獲得更高的四波混頻信號強度和空間分辨率。本實用新型適用于四波混頻技術領域。

技術領域

本實用新型屬于四波混頻技術領域，具體涉及一種緊湊型多維時間分辨四波混頻空間相位匹配系統。

背景技術

相位匹配對四波混頻技術產生的信號強度有很大的影響，當入射光子滿足動量守恒條件時，產生的信號強度具有最大值。當不為零時，信號強度隨的增大快速減小，且具有多個連續減小的局部極大值，因此相位匹配條件對于信號強度具有非常重要的影響。實驗中通常利用設置入射光間夾角實現相位匹配，當泵浦光、探測光、斯托克斯光共線入射時，必然滿足相位匹配條件。但此時信號光子的出射方向也與入射光共線，不便于將得到的信號與入射光之間進行分離以避免干擾。同時，由于共線相位匹配在整條激光傳播路徑上均滿足相位匹配條件，因此空間分辨率低，不利于進行高空間分辨率測量。由于空間相位匹配相比于共線相位匹配，具有更高的空間分辨率，并且更容易將得到的信號光束與入射光束進行分離等優點，大多數的四波混頻實驗都是使用空間相位匹配關系以滿足三光束四波混頻中三束入射光的動量守恒相位匹配關系；并且可以通過調節泵浦光、斯托克斯光、探測光中任意兩束光之間的延時來進行多維時間分辨測量，這種相位匹配方式進一步實現了信號的出射方向與入射光在三維空間上的分離，更有利于避免入射光對信號測量的干擾。

但是空間相位匹配關系在調節光路時，對光路的設計、鏡子擺放的角度以及三束光的位置等都有很精細的要求，導致在搭建滿足空間相位匹配的四波混頻光路時，需要對平面反射鏡的角度進行復雜的調試，所以，搭建光路時所面對的難度較大，需要花費大量的時間和精力，且無法精細滿足空間相位匹配條件，導致無法達到四波混頻技術對于空間分辨率以及出射信號強度的要求，因此，解決空間相位匹配的問題顯得尤為重要。

實用新型內容

本實用新型的目的是為解決現有方法在搭建滿足空間相位匹配的四波混頻光路時所面對的難度大、需要花費大量的時間且由于無法做到精確滿足空間相位匹配條件導致四波混頻技術得到的信號強度差，空間分辨率低的問題，而提出了一種四波混頻空間相位匹配系統。

本實用新型為解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種四波混頻空間相位匹配系統，所述系統包括第一光闌、第二光闌、第三光闌、第一分束鏡、第二分束鏡、第一平面反射鏡、第二平面反射鏡、第三平面反射鏡、第四平面反射鏡、第五平面反射鏡、第六平面反射鏡、第七平面反射鏡、第八平面反射鏡、第九平面反射鏡、第十平面反射鏡、第十一平面反射鏡、第十二平面反射鏡、第十三平面反射鏡、第十四平面反射鏡、第十五平面反射鏡、第十六平面反射鏡、第十七平面反射鏡、第十八平面反射鏡、第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡；其中：

飛秒脈沖激光入射至第十七平面反射鏡，經過第十七平面反射鏡反射后入射至第十六平面反射鏡，經過第十六平面反射鏡反射的光入射到光闌的中心；

經第一光闌透射的光入射至第一分束鏡的中心，經過第一分束鏡中心獲得的透射光入射至第一平面反射鏡的中心，經第一平面反射鏡中心的反射光入射至第二平面反射鏡7的中心；

經第二平面反射鏡反射的光入射至第三平面反射鏡的中心，經第三平面反射鏡反射的光入射至第四平面反射鏡的中心，經第四平面反射鏡反射的光入射至第一聚焦透鏡；

經過第一分束鏡中心獲得的反射光入射至第二分束鏡的中心，經過第二分束鏡中心獲得的透射光入射至第十一平面反射鏡的中心，經過第十一平面反射鏡反射的光入射至第十二平面反射鏡的中心；