一种双光束泵浦探测实验系统技术方案

本发明专利技术提供了一种双光束泵浦探测实验系统，通过第一分束镜，将飞秒激光光束分成一级泵浦光和探测光，一级泵浦光和探测光之间存在时间延迟，通过第二分束镜将一级泵浦光分成两束二级泵浦光，其中一束二级泵浦光经多次反射后与另一束二级泵浦光垂直汇聚到第三分束镜，经第三分束镜先分束再合束后，合并成包含四个不同延时的飞秒激脉冲的两束四级泵浦光，延迟后的探测光与四级泵浦光经聚焦透镜会聚后在样品表面形成一个光斑，通过光信号采集系统获取样品对探测光的吸收信号的二维成像。本发明专利技术实现了实现样品表面瞬态反射率突变次数增加，并能控制时间延迟，因此能使用双光束泵浦探测试验实现物质内部超快动力学过程的可视化研究。

An experimental system of double beam pumping detection

The present invention provides a dual beam pump probe experiment system, through the first beam splitter, the femtosecond laser beam into a pump and the probe, there is a time delay between pump and probe light, a pump into two two grade pump through the second beam splitter, a beam two stage pump by multiple reflections and another two beam pump vertical convergence to the third beam splitter, the third beam splitter to beam beam, merged into contains four different delay beams of femtosecond laser pulse four pump probe delay after the light and the four stage pump light focused by a lens on the surface of the sample after the formation of a spot, to obtain two-dimensional imaging probe for sample absorption signal through the optical signal acquisition system. The invention realizes the increase of the instantaneous reflectivity mutation times of the sample surface, and controls the time delay. Therefore, the dual beam pumping detection experiment can be used to realize the visualized research of the ultrafast dynamic process inside the material.

【技术实现步骤摘要】
一种双光束泵浦探测实验系统
本专利技术属于激光
，涉及飞秒激光加工及研究薄膜超快动力学领域，尤其涉及一种双光束泵浦探测实验系统。
技术介绍
近年来，随着超快激光技术的发展，泵浦探测技术受到人们的重视。泵浦探测技术通常是将一束脉冲激光分为一束较强的泵浦光和一束较弱的探测光。其中，泵浦光作用于待测样品，引起样品的变化；样品的变化状态通过探测光检测。根据检测结果，可以获得样品的信息。这一技术在成像检测领域、分子和电子动力学分析检测等领域都得到广泛应用。通常泵浦探测方法中，采用单束泵浦光激发样品，单束或多束探测光反应泵浦探测信号，在现有技术中，还没有实现样品表面瞬态反射率突变持续时间增长技术，因此无法实现物质内部超快动力学过程的可视化研究；为能够更精确的研究材料内微观粒子的复杂运动规律，捕捉到瞬态变化信息，本专利技术提出，对原实验系统增加分光镜，把原来的单束泵浦光分成两束泵浦光，两束泵浦光之间有一定的时间延迟，探测光光束不变，增加多次瞬态反射率突变的次数，或增加每次瞬态反射率突变的持续时间，因此能使用双光束泵浦探测试验实现物质内部超快动力学过程的可视化研究。专利技术内容针对现有技术中存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双光束泵浦探测实验系统，其特征在于，包括飞秒激光光源系统、第一分束镜(4)、四脉冲双泵浦光传输系统、探测光传输系统、第一聚焦透镜(13)、计算机(19)和光信号采集系统；所述飞秒激光光源系统发出的脉冲激光经过第一分束镜(4)分成单束一级泵浦光(23)和探测光(24)；四脉冲双泵浦光传输系统包括斩波器(6)、第二分束镜(7)、第三反射镜(8)、第四反射镜(9)、第三分束镜(10)和第五反射镜(11)，所述斩波器(6)与计算机(19)电连接，单束一级泵浦光(23)经过斩波器(6)调制成1:1的断续方波序列，所述断续方波序列经过第二分束镜(7)分成两束相互垂直的二级泵浦光；所述第三反射镜(8)与...

【技术特征摘要】
1.一种双光束泵浦探测实验系统，其特征在于，包括飞秒激光光源系统、第一分束镜(4)、四脉冲双泵浦光传输系统、探测光传输系统、第一聚焦透镜(13)、计算机(19)和光信号采集系统；所述飞秒激光光源系统发出的脉冲激光经过第一分束镜(4)分成单束一级泵浦光(23)和探测光(24)；四脉冲双泵浦光传输系统包括斩波器(6)、第二分束镜(7)、第三反射镜(8)、第四反射镜(9)、第三分束镜(10)和第五反射镜(11)，所述斩波器(6)与计算机(19)电连接，单束一级泵浦光(23)经过斩波器(6)调制成1:1的断续方波序列，所述断续方波序列经过第二分束镜(7)分成两束相互垂直的二级泵浦光；所述第三反射镜(8)与第二分束镜(7)平行，第四反射镜(9)与第三反射镜(8)垂直，其中一束二级泵浦光依次经过第三反射镜(8)和第四反射镜(9)两次垂直反射后，与另外一束二级泵浦光垂直汇聚到第三分束镜(10)，经过第三分束镜(10)分束后，两束二级泵浦光分成四束不同延时的三级泵浦光，所述四束三级泵浦光的传输方向两两相同，合并成了包含四个不同延时的飞秒激脉冲的两束四级泵浦光，其中一束四级泵浦光经过第五反射镜(11)垂直反射后与另一束四级泵浦光相互平行；所述探测光传输系统包括探测光延时器(22)和相互平行的第二反射镜(5)和第六反射镜(12)，所述探测光延时器(22)与计算机(19)电连接，用于改变探测光的光程以改变一级泵浦光与探测光之间的时间延迟，所述第二反射镜(5)和第六反射镜(12)相互平行，延迟后的探测光经过第二反射镜(5)和第六反射镜(12)两次垂直反射后，与两束四级泵浦光平行且相互靠近，并与第一聚焦透镜(13)垂直；所述第一聚焦透镜(13)将延迟后的探测光与两束四级泵浦光聚焦成样品(20)表面的光斑；所述光信号采集系统用于获取样品(20)受两束四级泵浦光作用后，探测光探测在不同延迟时间时，样品(20)的瞬态反射率的变化，得到样品(20)的瞬态反射率随时间延迟变化的曲线。2.如权利要求1所述的一种双光束泵浦探测实验系统，其特征在于，所述光信号采集系统包括电荷耦合器CCD(21)、第七反射镜(14)、格兰棱镜(15)、第二聚焦镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：许孝芳，李晓良，杨逢逢，毛宇翔，高永锋，吕柳，赵新宏，任乃飞，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32