申请/专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所

申请日：2022-01-13

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114428057B

主分类号：G01N21/01

分类号：G01N21/01;G01N21/39

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.05.20#实质审查的生效;2022.05.03#公开

摘要：一种材料宽谱吸收特性测量装置和测量方法，该装置包括宽谱泵浦光路和探测光路。本发明采用常用的高功率宽谱照明光源实现材料在宽波段范围内的吸收光谱直接测量，显著降低成本。解决了泵浦光束聚焦后光斑中心空洞的问题。基于声光调制，并通过光束调控获得强单色泵浦光，提高了光源使用效率，增强了探测信号强度，提升了系统的吸收测量灵敏度和信噪比。

主权项：1.一种材料宽谱吸收特性测量装置，其特征在于，包括宽谱泵浦光路和探测光路；所述的宽谱泵浦光路包括高功率宽谱光源1、第一离轴抛物面镜2、导光器3、第二离轴抛物面镜4、缩束器5、第一偏振分束器6、第一全反射镜7、第一消色差半波片8、第一声光可调谐滤波器9、第二消色差半波片10、第二全反射镜11、第二声光可调谐滤波器12、第二偏振分束器13、取样反射镜14、第一光电探测器15、第三全反射镜16、斩波器17、消色差透镜18和样品19；所述的探测光路包括探测光源20、会聚透镜21、取样分束器22、第二光电探测器23、光阑24、带通滤光片25、第三光电探测器26、锁相放大器27和计算机28；所述的高功率宽谱光源1发出的光束被所述的第一离轴抛物面镜2聚焦到所述的导光器3的输入端面，在所述的导光器3内部全反射长程传输；出射光束经所述的第二离轴抛物面镜4准直后，被所述的缩束器5缩束，使光束的光斑尺寸与所述的两个声光可调谐滤波器的输入端匹配；缩束后的光束被所述的第一偏振分束器6分成偏振态相互垂直的反射线偏振光和透射线偏振光；所述的反射线偏振光依次经过所述的第一全反射镜7和第一消色差半波片8，偏振态旋转90°后与透射线偏振光的偏振态相同；该反射线偏振光通过所述的第一声光可调谐滤波器9获得反射单色光，该反射单色光经所述的第二消色差半波片10，偏振态旋转90°后经所述的第二全反射镜11反射后进入所述的第二偏振分束器13；所述的透射线偏振光通过所述的第二声光可调谐滤波器12获得与反射单色光相同波段的透射单色光；反射单色光经所述的第二全反射镜11反射后与透射单色光同步进入所述的第二偏振分束器13耦合为一束泵浦光；该泵浦光经所述的取样反射镜14分为强反射光和弱透射光，所述的弱透射光由所述的第一光电探测器15探测，所述的强反射光依次通过所述的第三全反射镜16、斩波器17和消色差透镜18，聚焦到样品19表面；所述的探测光源20发出的光束经所述的会聚透镜21聚焦后照射到所述样品19的表面；在样品表面泵浦光斑和探测光斑中心重合，且探测光斑的直径大于泵浦光斑的直径；从样品19表面反射的探测光被所述的取样分束器22分成反射光束和透射光束，所述的反射光束进入所述的第二光电探测器23，所述的透射光束的中心区域依次通过所述的光阑24、带通滤光片25后，进入所述的第三光电探测器26；所述的带通滤光片25只允许探测光束通过；所述的锁相放大器27的输入端分别与所述斩波器17、第三光电探测器26的信号输出端连接；所述的计算机28的输入端分别与所述的第一声光可调谐滤波器9的控制端、第二声光可调谐滤波器12的控制端、锁相放大器27的输出端、第一光电探测器15的输出端、第二光电探测器23的输出端连接。

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百度查询： 中国科学院上海光学精密机械研究所 材料宽谱吸收特性测量装置和测量方法

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