【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及非线性光学，特别是一种。
技术介绍
近年来，全光开关以及光感应器等应用使得研究人员对于具有较大较快非线性特性的材料的研究兴趣浓厚，研究主要包括材料的非线性折射率以及非线性吸收系数等。随着非线性光学材料的飞速发展，需要更灵敏的非线性测量方法，目前主要的非线性系数测量的方法包括简并四波混频法、双波耦合法、椭圆偏振法、光束畸变法以及光克尔效应法等，这些测量方法测量设备复杂，成本较高，精度及效率都不尽如人意，无法达到理想测量效果。20世纪发展起来的z扫描技术(参见M. Sheik-Bahae, IEEE J. QuantumElectronics26, 760-769(1990))以其简便的装置设计和较高的测量精度，成为目前最常用的测量材料非线性的方法。传统z扫描仅适用于透明材料的非线性测量；同时实验过程中缺乏观测系统无法观察样品表面形貌是否发生变化，进而导致无法确定材料的非线性变化曲线是来源于激光导致的本征效应还是激光导致材料本身结构发生的变化；同时单光路的设计局限了对于不同波长材料非线性特性的研究；更为重要的是忽略了样品反射光信息，使得传统透射z扫描方...
【技术保护点】
一种可实时观察监测z扫描光学非线性测量装置，特征在于其构成包括输出激光波长λ1的第一激光器（1）和输出激光波长λ2的第二激光器（13），沿所述的第一激光器（1）的激光输出的主光路构成的主光轴依次是第一分光镜（2）、第一激光分光镜（3）、扩束镜（4）、第二分光镜（5）、第一物镜（6）、第一分光棱镜（7）、第二激光分光镜（8）、待测样品（9）、第二分光棱镜（10）、孔径光阑（11）、第一光电探测器（12），所述的第一激光分光镜（3）与主光轴成45°，所述的第二激光器（13）经过第三分光镜（14）入射到所述的第一激光分光镜（3）；所述的第一信号发生器（25）与第一激光器（1）相连...
【技术特征摘要】
1.一种可实时观察监测Z扫描光学非线性测量装置，特征在于其构成包括输出激光波长λ i的第一激光器(I)和输出激光波长λ 2的第二激光器(13),沿所述的第一激光器(I)的激光输出的主光路构成的主光轴依次是第一分光镜(2)、第一激光分光镜(3)、扩束镜(4)、第二分光镜(5)、第一物镜(6)、第一分光棱镜(7)、第二激光分光镜(8)、待测样品(9)、第二分光棱镜(10)、孔径光阑(11)、第一光电探测器(12),所述的第一激光分光镜(3)与主光轴成45°，所述的第二激光器(13)经过第三分光镜(14)入射到所述的第一激光分光镜(3 );所述的第一信号发生器(25 )与第一激光器(I)相连；所述的第二信号发生器(26 )与第二激光器(13)相连；所述的第一分光镜(2)与主光轴成45° ;在所述的第一分光镜(2)的反射光输出方向设置第五分光镜(20)、第一聚焦透镜(21)、第五光电探测器(22);所述的第五分光镜(20)与光轴成45° ;在所述的第五分光镜(20)的反射光输出方向设置第二聚焦透镜(23)、第六光电探测器(24);所述的第三分光镜(14)与光轴成45° ;在所述的第三分光镜(14)的反射光输出方向设置第四分光镜(15)、第三聚焦透镜(16)、第七光电探测器(17);所述的第四分光镜(15)与光轴成45° ;在所述的第四分光镜(15)的反射光输出方向设置第四聚焦透镜(18)、第八光电探测器(19);所述的第二分光镜(5)与主光轴成45° ;在所述的第二分光镜(5)的反射光输出方向设置第五聚焦透镜(37)、第四光电探测器(38);在所述的第一分光棱镜(7)的反射光输出方向设置第六聚焦透镜(27)、第三光电探测器(28);所述的第二激光分光镜(8)与主光轴成45° ;在所述的第二激光分光镜(8)的反射光输出方向设置第二物镜(33)、第六分光镜(32)、滤光片(34)、(XD相机(35);所述的第六分光镜(32)与光轴成45° ;在所述的第六分光镜(32)的反射光输出方向设置照明光源(31);所述的第一分光棱镜(7)、第六聚焦透镜(27)、第三光电探测器(28)、第二激光分光镜(8)、待测样品(9)、照明光源(31)、第六分光镜(32)、第二物镜(33)、滤光片(34)、CXD相机(35)置于样品电机运动平台(36)上；在所述的第二分光棱镜(10)的反射光输出方向设置第七聚焦透镜(29)、第二光电探测器(30);所述的第一光电探测器(12)，第二光电探测器(30)，第三光电探测器(28)，第四光电探测器(38)，C⑶相机(35)、样品电机运动平台(36)、示波器(39)与计算机(40)相连；所述的第五光电探测器(22)，第六光电探测器(24)，第七光电探测器(17)，第八光电探测器(19)，与示波器(39)相连。2.根据权利要求1所述的可实时观察监测ζ扫描光学非线性测量装置，其特征在于所述的第一分光镜(2)、第二分光镜(5)、第三分光镜(14)是对波长λ2的激光透射率95%，反射率5%的分光镜；所述的第四分光镜(15)、第五分光镜(20)是对波长λ P λ2的激光透射率50%，反射率50%的分光镜；所述的第六分光镜(32)是对照明光源透射率50%，反射率50%的分光镜；所述的第一分光棱镜(7)是对波长λ P λ 2的激光透射率80%，反射率20%的分光棱镜；所述的第二分光棱镜(10)是对波长λ P λ 2的激光透射率50%，反射率50%的分光棱镜；所述的第一激光分光镜(3)是对波长λ I的激光透射率95%以上，反射率5%以下，且对波长λ I的激光反射率95%以上,透射率5%以下的分光镜；所述的第二激光分光镜(8)是对波长λ P λ 2的激光透射率95%以上，反射率5%以下，且对照明光源反射率95%以上，透射率5%以下的分光镜；所述的滤光片(34)是对波长A1, λ 2的激光透射率1%以下，反射率99%以上，且对照明光源的反射率1%以下，透射率99%以上的滤光片。所述的第一物镜(6)是NA=O.1的物镜；所述的第二物镜(33)是NA=O. 4的显微物镜。3.根据权利要求1所述的可实时观察监测ζ扫描光学非线性测量装置，其特征在于所述的第一激光器(I)和第二激光器(13)发出的激光光束为高斯光束。4.利用权利要求1所述的可实时观察监测ζ扫描光学非线性测量装置进行非线性吸收系数和非线性折射率的测量方法，其特征在于该方法包括下列步骤 一、测量波长X1的激光作用下待测样品的非线性数据 ①根据测量需要，选择激光波长X1，所述的信号发生器(25)控制第一激光器(I)发出波长X1的激光作为光源，调节信号发生器(25)，即调节激光功率，或激光脉冲周期，脉冲宽度；通过计算机(40)设置所述的样品电机运动平台(36)的运动速度和第一光电探测器(12)，第二光电探测器(30)，第三光电探测器(28)，第四光电探测器(38)的采样频率、采样点数和第一激光器(I)同步工作； ②测量透射开孔、透射闭孔和反射开孔数据； 将所述的待测样品(9)放置在所述的样品电机运动平台(36)上，调整待测样品(9)的测量面垂直于所述的主光轴，即ζ轴，所述的第一物镜(6)的焦点处为z=0，所述的待测样品(9)的初始位置为-1Oztl...
【专利技术属性】
技术研发人员：王睿，魏劲松，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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