泵浦探测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种泵浦探测系统，该系统包括：光学平台以及设置在所述光学平台上的激光器、载物装置、控制设备、反射调节镜、第一延时装置、第二延时装置、第一分光片、第二分光片、第三分光片、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第一光阑、第二光阑、第三光阑、第四光阑、太赫兹发射装置、太赫兹探测装置、第一太赫兹反射镜、第二太赫兹反射镜和光功率计等光学器件；通过这些光学器件的安装组合泵浦探测系统。该系统为研究样品的非线性光学特性提供了快捷、丰富和多样的方式。

【技术实现步骤摘要】
泵浦探测系统
本专利技术涉及超快非线性光学领域，尤其涉及一种泵浦探测系统。
技术介绍
目前，在泵浦探测(Pump-and-Probe)技术中，激光器的出射激光由分束镜分为两束，一束为泵浦光，一束为探测光，两束光之间通过一个时间延迟装置，可以调节泵浦光和探测光之间的延迟时间，对于不同的光学非线性机制，有着不同的形成时间和恢复时间，可以利用这一特点研究和区分材料的光学非线性响应机制。泵浦光与探测光作用在材料上相同的区域，泵浦光的光强较强，用于激发材料的光学非线性，当强泵浦光入射到待测样品上时，样品在强光照射下产生非线性光学响应，材料的性质发生改变，因此能够对经过其中的探测光形成调制，通过调节泵浦光和探测光的光程差(延迟时间差)，在不同延迟时间下测量样品的透过率，即可研究该材料的非线性动力学过程。基于泵浦探测技术形成的泵浦探测系统很多，比如太赫兹时域光谱系统和全光泵浦探测系统等，然而现有的泵浦探测系统功能较为单一，无法满足实验需求。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种泵浦探测系统，旨在改善现有的泵浦探测系统的功能单一的问题。本专利技术的实施例提供了一种泵浦探测系统，该泵浦探测系统包括：光学平台以及设置在所述光学平台上的激光器、载物装置、控制设备、反射调节镜、第一延时装置、第二延时装置、第一分光片、第二分光片、第三分光片、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第一光阑、第二光阑、第三光阑、第四光阑、太赫兹发射装置、太赫兹探测装置、第一太赫兹反射镜、第二太赫兹反射镜和光功率计；所述载物装置用于放置待测样品，所述载物装置与所述控制设备电性连接，在所述控制设备的控制下将所述待测样品移动至第一预设位置或第二预设位置；所述第一预设位置位于所述第一太赫兹反射镜和第二太赫兹反射镜之间，所述第二预设位置与所述光功率计相对应；所述激光器发射的激光经过所述第一分光片分成相互垂直传播的泵浦光和探测光；所述泵浦光通过所述第一延时装置被反射至所述反射调节镜，并通过所述反射调节镜的调节将所述泵浦光反射至位于所述第一预设位置或第二预设位置的待测样品；所述探测光经过所述第二分光片分成相互垂直传播的透射探测光和太赫兹探测光，其中所述透射探测光通过所述第二延时装置被发射至所述第一反射镜，所述第一反射镜将所述透射探测光反射至所述第三分光片；所述太赫兹探测光通过所述第二反射镜反射至所述太赫兹探测装置；所述透射探测光经过所述第三分光片分成相互垂直传播的样品探测光和太赫兹泵浦光，其中所述样品探测光经过所述第三反射镜反射至位于所述第一预设位置的待测样品，所述太赫兹泵浦光经过所述第四反射镜反射至所述太赫兹发射装置；所述光功率计用于测量透过所述待测样品的样品探测光；其中，所述第一光阑位于所述第一分光片和第一延时装置对应的光路之间，用于阻断或导通所述泵浦光；所述第二光阑位于所述第二分光片和第二反射镜对应的光路之间，用于阻断或导通所述太赫兹探测光；所述第三光阑位于所述第三分光片和第三反射镜对应的光路之间，用于阻断或导通所述样品探测光；所述第四光阑位于所述第三分光片和第四反射镜对应的光路之间，用于阻断或导通所述太赫兹泵浦光；其中，在所述太赫兹泵浦光的激励作用下所述太赫兹发射装置发射出太赫兹波，所述太赫兹波经过所述第一太赫兹反射镜、位于所述第一预设位置的待测样品和第二太赫兹反射镜传播至所述太赫兹探测装置。在本专利技术的泵浦探测系统中，还包括：设置在所述光学平台上的第五反射镜和第六反射镜，所述第五反射镜和第六反射镜用于将所述太赫兹探测光经过两次反射至所述第二反射镜。在本专利技术的泵浦探测系统中，还包括：设置在所述光学平台上的第七反射镜，所述第七反射镜用于将所述激光器发射的激光反射至所述第一分光片上。在本专利技术的泵浦探测系统中，所述第二光阑设置所述第五反射镜和第六反射镜对应光路之间。在本专利技术的泵浦探测系统中，所述太赫兹发射装置包括：第一聚光镜和太赫兹发射器；所述太赫兹探测装置包括：第二聚光镜和太赫兹探测器。在本专利技术的泵浦探测系统中，还包括：锁相放大器，所述锁相放大器与所述太赫兹探测器电性连接。在本专利技术的泵浦探测系统中，还包括：计算机设备；所述控制设备、光功率计和锁相放大器均与所述计算机设备电性连接。在本专利技术的泵浦探测系统中，所述载物装置包括电机平移台；所述电机平移台的载物台可延两个相互垂直方向移动。在本专利技术的泵浦探测系统中，还包括：第一凸透镜和孔径光阑；所述第一凸透镜和孔径光阑设置在所述光学平台上且位于所述第三反射镜和光功率计之间以组成Z扫描装置。在本专利技术的泵浦探测系统中，所述激光器为飞秒激光器。本专利技术实施例提供了一种泵浦探测系统，该系统包括：光学平台以及设置在所述光学平台上的激光器、载物装置、控制设备、反射调节镜、第一延时装置、第二延时装置、第一分光片、第二分光片、第三分光片、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第一光阑、第二光阑、第三光阑、第四光阑、太赫兹发射装置、太赫兹探测装置、第一太赫兹反射镜、第二太赫兹反射镜和光功率计等光学器件；通过这些光学器件的安装组合形成泵浦探测系统，该系统为研究样品的非线性光学特性提供了快捷、丰富和多样的方式。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种泵浦探测系统的结构示意图；图2是本专利技术另一实施例提供的一种泵浦探测系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的泵浦探测系统对应的第一工作模式示意图；图4是本专利技术实施例提供的泵浦探测系统对应的第二工作模式示意图；图5是本专利技术实施例提供的泵浦探测系统对应的第三工作模式示意图；图6是本专利技术实施例提供的泵浦探测系统对应的第四工作模式示意图；图7是本专利技术又一实施例提供的一种泵浦探测系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，图1是本专利技术实施例提供的一种泵浦探测系统的结构示意图。如图1所示，该泵浦探测系统包括：光学平台(图未示)以及设置在所述光学平台上的激光器11、载物装置12、控制设备13、反射调节镜14、第一延时装置21、第二延时装置22、第一分光片31、第二分光片32、第三分光片33、第一反射镜41、第二反射镜42、第三反射镜43、第四反射镜44、第一光阑51、第二光阑52、第三光阑53、第四光阑54、太赫兹发射装置61、太赫兹探测装置62、第一太赫兹反射镜63、第二太赫兹反射镜64和光功率计70。其中，该光学平台也称为科学桌面或实验平台，用于提供水平、稳定的台面以便上述光学器件可拆卸地安装在该光学平台上以组成泵浦探测系统。载物装置12用于放置待测样品，所述待测样品可以固体待测样品、液体待测样品或气体待测样品。载物装置12为电机平移台，该电机平移台的载物台可延两个方向移动。载物装置12与控制设备13电性连接，在控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泵浦探测系统，其特征在于，包括：光学平台以及设置在所述光学平台上的激光器、载物装置、控制设备、反射调节镜、第一延时装置、第二延时装置、第一分光片、第二分光片、第三分光片、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第一光阑、第二光阑、第三光阑、第四光阑、太赫兹发射装置、太赫兹探测装置、第一太赫兹反射镜、第二太赫兹反射镜和光功率计；所述载物装置用于放置待测样品，所述载物装置与所述控制设备电性连接，在所述控制设备的控制下将所述待测样品移动至第一预设位置或第二预设位置；所述第一预设位置位于所述第一太赫兹反射镜和第二太赫兹反射镜之间，所述第二预设位置与所述光功率计相对应；所述激光器发射的激光经过所述第一分光片分成相互垂直传播的泵浦光和探测光；所述泵浦光通过所述第一延时装置被反射至所述反射调节镜，并通过所述反射调节镜的调节将所述泵浦光反射至位于所述第一预设位置或第二预设位置的待测样品上；所述探测光经过所述第二分光片分成相互垂直传播的透射探测光和太赫兹探测光，其中所述透射探测光通过所述第二延时装置被发射至所述第一反射镜，所述第一反射镜将所述透射探测光反射至所述第三分光片；所述太赫兹探测光通过所述第二反射镜反射至所述太赫兹探测装置；所述透射探测光经过所述第三分光片分成相互垂直传播的样品探测光和太赫兹泵浦光，其中所述样品探测光经过所述第三反射镜反射至位于所述第一预设位置的待测样品，所述太赫兹泵浦光经过所述第四反射镜反射至所述太赫兹发射装置；所述光功率计用于测量透过所述待测样品的样品探测光；其中，所述第一光阑位于所述第一分光片和第一延时装置对应的光路之间，用于阻断或导通所述泵浦光；所述第二光阑位于所述第二分光片和第二反射镜对应的光路之间，用于阻断或导通所述太赫兹探测光；所述第三光阑位于所述第三分光片和第三反射镜对应的光路之间，用于阻断或导通所述样品探测光；所述第四光阑位于所述第三分光片和第四反射镜对应的光路之间，用于阻断或导通所述太赫兹泵浦光；其中，在所述太赫兹泵浦光的激励作用下所述太赫兹发射装置发射出太赫兹波，所述太赫兹波经过所述第一太赫兹反射镜、位于所述第一预设位置的待测样品和第二太赫兹反射镜传播至所述太赫兹探测装置。...

【技术特征摘要】
1.一种泵浦探测系统，其特征在于，包括：光学平台以及设置在所述光学平台上的激光器、载物装置、控制设备、反射调节镜、第一延时装置、第二延时装置、第一分光片、第二分光片、第三分光片、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第一光阑、第二光阑、第三光阑、第四光阑、太赫兹发射装置、太赫兹探测装置、第一太赫兹反射镜、第二太赫兹反射镜和光功率计；所述载物装置用于放置待测样品，所述载物装置与所述控制设备电性连接，在所述控制设备的控制下将所述待测样品移动至第一预设位置或第二预设位置；所述第一预设位置位于所述第一太赫兹反射镜和第二太赫兹反射镜之间，所述第二预设位置与所述光功率计相对应；所述激光器发射的激光经过所述第一分光片分成相互垂直传播的泵浦光和探测光；所述泵浦光通过所述第一延时装置被反射至所述反射调节镜，并通过所述反射调节镜的调节将所述泵浦光反射至位于所述第一预设位置或第二预设位置的待测样品上；所述探测光经过所述第二分光片分成相互垂直传播的透射探测光和太赫兹探测光，其中所述透射探测光通过所述第二延时装置被发射至所述第一反射镜，所述第一反射镜将所述透射探测光反射至所述第三分光片；所述太赫兹探测光通过所述第二反射镜反射至所述太赫兹探测装置；所述透射探测光经过所述第三分光片分成相互垂直传播的样品探测光和太赫兹泵浦光，其中所述样品探测光经过所述第三反射镜反射至位于所述第一预设位置的待测样品，所述太赫兹泵浦光经过所述第四反射镜反射至所述太赫兹发射装置；所述光功率计用于测量透过所述待测样品的样品探测光；其中，所述第一光阑位于所述第一分光片和第一延时装置对应的光路之间，用于阻断或导通所述泵浦光；所述第二光阑位于所述第二分光片和第二反射镜对应的光路之间，用于阻断或导通所述太赫兹探测光；所述第三光阑位于所述第三分光片和第三反射镜对...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏红，李臻元，王世兴，龚海彬，张敏，梁华伟，李玲，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44