一种和频振动光谱相位测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例涉及一种和频振动光谱相位测量装置，包括：光束输入单元、标准样品单元、第一光向改变单元、待测样品单元、第二光向改变单元、和频信号偏振控制单元和和频信号探测单元；可以实现控制时间延时，精准测量和频振动光谱相位。

【技术实现步骤摘要】
一种和频振动光谱相位测量装置
本技术实施例涉及光谱测量领域，尤其涉及一种和频振动光谱相位测量装置。
技术介绍
和频光谱(sumfrequencyvibrationalspectroscopy，SFVS)是一种具有表面选择性和灵敏性的界面探测手段，于20世纪90年代开始被应用于界面研究。SFVS作为二阶非线性光学手段，具有特殊的选择定则：只有处于不对称力场的界面分子才能产生和频信号，处于对称力场的体相分子不产生和频信号。一束红外光(IR)和另一束可见光(VIS)共同作用于界面分子，当两束光在样品表面上空间重合和时间重合时会产生频率为ωSF(ωSF＝ωIR+ωVIS)的光，即和频信号。目前和频光谱测量，尤其是对复杂生物分子和生物界面的和频光谱测量，集中于强度光谱，鲜有“相位测量”的报道(国际上只有几个小组有报道，技术路线相似)，研究的体系主要囿于气/固界面的几个特殊体系。相位测量的应用没有被推广，尤其是没有被推广到固/液界面的研究，其重要原因是：由于涉及多束光，调节光斑重合以及多束光时间延时的控制方面比较困难，尤其是对时间延时控制，难以实现精准的控制。
技术实现思路
本技术实施例提供一种和频振动光谱相位测量装置，可以实现控制时间延时，精准测量和频振动光谱相位。第一方面，本技术实施例提供一种和频振动光谱相位测量装置，包括：光束输入单元、标准样品单元、第一光向改变单元、待测样品单元、第二光向改变单元、频信号偏振控制单元和信号探测单元；其中，所述光束输入单元，用于接收红外光和可见光，以及调整所述红外光和所述可见光投射到所述标准样品单元的入射角度，其中，所述红外光和所述可见光的入射角度不同；所述标准样品单元，用于接收不同入射角度的所述红外光和所述可见光，产生和频信号光，以及将所述红外光、所述可见光和所述在标准样品表面产生的和频信号光投射到第一光向改变单元；所述第一光向改变单元，用于改变所述红外光、所述可见光和所述和频信号光的光向，并以不同的入射角度投射到所述待测样品单元；所述待测样品单元，用于接收所述红外光、所述可见光和所述和频信号光，并将所述和频信号光投射到所述第二光向改变单元；所述第二光向改变单元，用于改变所述和频信号光的光向，并将所述和频信号光投射给和频信号偏振控制单元。所述和频信号探测单元用于探测产生于所述标准样品单元和所述待测样品单元的和频信号，包括干涉信号。在一个可能的实施方式中，所述光束输入单元，包括：第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜和第四平面反射镜；其中，所述第一平面反射镜和所述第三平面反射镜沿竖直方向分布设置，且在所述第一平面反射镜和所述第三平面反射镜之间设置有第一凸透镜；所述第二平面反射镜和所述第四平面反射镜沿竖直方向分布设置，且在所述第二平面反射镜和所述第四平面反射镜之间设置有第二凸透镜。在一个可能的实施方式中，所述第一光向改变单元，包括：第一抛物面镜、第二抛物面镜、第五平面反射镜和第六平面反射镜；其中，所述第一抛物面镜与所述第五平面反射镜焦距一致；所述第五平面反射镜和所述第六平面反射镜沿水平方向分布设置；所述第二抛物面镜与所述第六平面反射镜垂直对应设置。在一个可能的实施方式中，所述第五平面反射镜和所述第六平面反射镜之间还设置有硒化锌楔形延迟器和熔融石英片延迟器。在一个可能的实施方式中，所述第二光向改变单元至少包括：第七平面反射镜、第八平面反射镜和第九平面反射镜；其中，所述第七平面反射镜、所述第八平面反射镜和所述第九平面反射镜均用于改变所述和频信号光的光向。在一个可能的实施方式中，所述处理单元，包括：半波片、格兰棱镜、凸透镜和滤波片。本技术实施例提供的和频振动光谱相位测量装置，包括：光束输入单元、标准样品单元、第一光向改变单元、待测样品单元、第二光向改变单元、和频信号偏振控制单元和和频信号探测单元；可以实现控制时间延时，精准测量和频振动光谱相位。附图说明图1为本技术实施例提供的一种和频振动光谱相位测量装置；图2为本技术实施例涉及的一种楔形延时器的结构示意图；图3为本技术实施例涉及的光CaF2射入待测界面的示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。为便于对本技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本技术实施例的限定。图1为本技术实施例提供的一种和频振动光谱相位测量装置，如图1所述，该装置具体包括：光束输入单元1、标准样品单元2、第一光向改变单元3、待测样品单元4、第二光向改变单元5、频信号偏振控制单元6和和频信号探测单元7；其中，所述光束输入单元1，用于接收红外光和可见光，以及调整所述红外光和所述可见光投射到所述标准样品单元的入射角度，其中，所述红外光和所述可见光的入射角度不同；所述标准样品单元2，用于接收不同入射角度的所述红外光和所述可见光，产生和频信号光(如图1中粗线所示)，以及将所述红外光、所述可见光和所述和频信号光投射到第一光向改变单元；具体地，本实施例中，光束在标准样品单元和待测样品单元的入射角度一致，并在表面上空间重合，标准样品单元可以是砷化镓(GaAs)。所述第一光向改变单元3，用于改变所述红外光、所述可见光和所述和频信号光的光向，并以不同的入射角度投射到所述待测样品单元，准确控制所述红外光和所述可见光在标准样品和待测样品之间的光程一致；所述待测样品单元4，用于接收所述红外光、所述可见光和所述和频信号光，在表面产生第二束和频信号光，并将所述两束和频信号光投射到所述第二光向改变单元5；所述第二光向改变单元5，用于改变所述和频信号光的光向，并将所述和频信号光投射给和频信号偏振控制单元6。可选地，所述光束输入单元1，包括：第一平面反射镜11、第二平面反射镜12、第三平面反射镜13和第四平面反射镜14；其中，所述第一平面反射镜11和所述第三平面反射镜13沿竖直方向分布设置，且在所述第一平面反射镜11和所述第三平面反射镜13之间设置有第一凸透镜；所述第二平面反射镜12和所述第四平面反射镜14沿竖直方向分布设置，且在所述第二平面反射镜12和所述第四平面反射镜14之间设置有第二凸透镜。在一个可能的实施方式中，所述第一光向改变单元，包括：第一抛物面镜31、第二抛物面镜32、第五平面反射镜33和第六平面反射镜34；其中，所述第一抛物面镜31与所述第五平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种和频振动光谱相位测量装置，其特征在于，包括：/n光束输入单元、标准样品单元、第一光向改变单元、待测样品单元、第二光向改变单元、频信号偏振控制单元和频信号探测单元；/n其中，所述光束输入单元，用于接收红外光和可见光，以及调整所述红外光和所述可见光投射到所述标准样品单元的入射角度，其中，所述红外光和所述可见光的入射角度不同；/n所述标准样品单元，用于接收不同入射角度的所述红外光和所述可见光，并在其表面产生和频信号光，以及将所述红外光、所述可见光和所述和频信号光反射到第一光向改变单元；/n所述第一光向改变单元，用于改变所述红外光、所述可见光和所述和频信号光的光向，并以不同的入射角度投射到所述待测样品单元，同时控制所述红外光、所述可见光和所述和频信号光之间的光程差；/n所述待测样品单元，用于接收所述红外光、所述可见光和所述和频信号光，并在界面产生另一束所述和频信号光，并将两个表面产生的所述和频信号光投射到所述第二光向改变单元；/n所述第二光向改变单元，用于改变所述和频信号光的光向，并将所述和频信号光投射给和频信号偏振控制单元；/n所述和频信号偏振控制单元，用于控制所述和频信号的偏振方向，并将具有特定偏振方向的和频信号输入到信号探测单元；/n所述信号探测单元，用于探测所述和频信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种和频振动光谱相位测量装置，其特征在于，包括：
光束输入单元、标准样品单元、第一光向改变单元、待测样品单元、第二光向改变单元、频信号偏振控制单元和频信号探测单元；
其中，所述光束输入单元，用于接收红外光和可见光，以及调整所述红外光和所述可见光投射到所述标准样品单元的入射角度，其中，所述红外光和所述可见光的入射角度不同；
所述标准样品单元，用于接收不同入射角度的所述红外光和所述可见光，并在其表面产生和频信号光，以及将所述红外光、所述可见光和所述和频信号光反射到第一光向改变单元；
所述第一光向改变单元，用于改变所述红外光、所述可见光和所述和频信号光的光向，并以不同的入射角度投射到所述待测样品单元，同时控制所述红外光、所述可见光和所述和频信号光之间的光程差；
所述待测样品单元，用于接收所述红外光、所述可见光和所述和频信号光，并在界面产生另一束所述和频信号光，并将两个表面产生的所述和频信号光投射到所述第二光向改变单元；
所述第二光向改变单元，用于改变所述和频信号光的光向，并将所述和频信号光投射给和频信号偏振控制单元；
所述和频信号偏振控制单元，用于控制所述和频信号的偏振方向，并将具有特定偏振方向的和频信号输入到信号探测单元；
所述信号探测单元，用于探测所述和频信号。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光束输入单元，包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：冯冉冉，刘晓杰，靳刚，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11