一种半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置与方法_2

文档序号:8280878阅读:来源:国知局
0015]有益效果:
同时设置有透射光路和反射光路的光强探测光路,以及在硅放大器Dl和硅放大器D2的输出上增加加法器,是本发明区别现有技术的创新点;该创新点使本发明不仅可以具有现有技术中测量透明材料和非透明材料吸光度的功能,而且还具有现有技术所不具有的测量半透明材料吸光度的功能。
【附图说明】
[0016]图1是现有技术测量透明材料吸光度的装置结构示意图。
[0017]图2是现有技术测量非透明材料吸光度的装置结构示意图。
[0018]图3是本发明半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0020]本实施例的半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置,包括飞秒激光器,所述飞秒激光器的出射光路分成三束,分别为泵浦光、探测光和参考光;
所述的泵浦光从分束片BSl透射,依次经过二分之一玻片Hl透射,偏振片Pl透射,介质膜反射镜Ml反射,介质膜反射镜M2反射,BBO晶体透射后,入射到斩波器C,经过斩波器C调制后的光束再经过介质膜反射镜M3反射,二向色镜DM反射,分束片BS4透射,透镜LI汇聚后,入射到样品S表面;所述的介质膜反射镜Ml与介质膜反射镜M2沿飞秒激光器出射光路所在方向运动;
探测光从分束片BSl反射,依次经过分束片BS2反射,二分之一玻片H2透射,偏振片P2透射,介质膜反射镜M4反射,介质膜反射镜M5反射,二向色镜DM透射,分束片BS4透射,透镜LI汇聚后,入射到样品S表面,从样品S透射的光束经过透镜L2准直后,进入硅放大器Dl的第一路接收端;从样品S反射的光束再依次经过透镜LI准直,分束片BS4反射,介质膜反射镜M7反射,进入硅放大器D2的第一路接收端;
参考光从分束片BSl反射,分束片BS2透射,入射到分束片BS3上,分束片BS3的反射光路进入硅放大器Dl的第二路接收端;分束片BS3的透射光路经介质膜反射镜M6反射,偏振片P3透射,进入硅放大器D2的第二路接收端; 所述的硅放大器Dl和硅放大器D2的光电转换结果依次经过加法器、预放大器、锁相放大器后,传输给计算机。
[0021]上述半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置,在硅放大器Dl前方,还设置有滤光片Fl ;在硅放大器D2前方,还设置有滤光片F2。
[0022]在上述半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置上实现的半透明薄膜材料瞬态吸光度测量方法,包括以下步骤:
步骤a、调整
遮挡泵浦光,旋转二分之一玻片H2,直到硅放大器Dl和硅放大器D2的输出结果均为
O ;
开启泵浦光,调整介质膜反射镜Ml和介质膜反射镜M2的空间位置,直到泵浦光与探测光的脉冲同时发生;
步骤b、测量
硅放大器Dl和硅放大器D2的输出结果在加法器中进行相加,并依此经过预放大器、锁相放大器后,传输给计算机,计算机将得到的结果取负号,得到当前时刻的瞬态吸光度;移动介质膜反射镜Ml与介质膜反射镜M2,最终得到瞬态吸光度随时间变化的关系。
【主权项】
1.一种半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置,其特征在于,包括飞秒激光器,所述飞秒激光器的出射光路分成三束,分别为泵浦光、探测光和参考光; 所述的泵浦光从分束片BSl透射,依次经过二分之一玻片Hl透射,偏振片Pl透射,介质膜反射镜Ml反射,介质膜反射镜M2反射,BBO晶体透射后,入射到斩波器C,经过斩波器C调制后的光束再经过介质膜反射镜M3反射,二向色镜DM反射,分束片BS4透射,透镜LI汇聚后,入射到样品S表面;所述的介质膜反射镜Ml与介质膜反射镜M2沿飞秒激光器出射光路所在方向运动; 探测光从分束片BSl反射,依次经过分束片BS2反射,二分之一玻片H2透射,偏振片P2透射,介质膜反射镜M4反射,介质膜反射镜M5反射,二向色镜DM透射,分束片BS4透射,透镜LI汇聚后,入射到样品S表面,从样品S透射的光束经过透镜L2准直后,进入硅放大器Dl的第一路接收端;从样品S反射的光束再依次经过透镜LI准直,分束片BS4反射,介质膜反射镜M7反射,进入硅放大器D2的第一路接收端; 参考光从分束片BSl反射,分束片BS2透射,入射到分束片BS3上,分束片BS3的反射光路进入硅放大器Dl的第二路接收端;分束片BS3的透射光路经介质膜反射镜M6反射,偏振片P3透射,进入硅放大器D2的第二路接收端; 所述的硅放大器Dl和硅放大器D2的光电转换结果依次经过加法器、预放大器、锁相放大器后,传输给计算机。
2.根据权利要求1所述的半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置,其特征在于,在硅放大器Dl前方,还设置有滤光片Fl。
3.根据权利要求1所述的半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置,其特征在于,在硅放大器D2前方,还设置有滤光片F2。
4.一种在权利要求1所述半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置上实现的半透明薄膜材料瞬态吸光度测量方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤a、调整 遮挡泵浦光,旋转二分之一玻片H2,直到硅放大器Dl和硅放大器D2的输出结果均为O ; 开启泵浦光,调整介质膜反射镜Ml和介质膜反射镜M2的空间位置,直到泵浦光与探测光的脉冲同时发生; 步骤b、测量 硅放大器Dl和硅放大器D2的输出结果在加法器中进行相加,并依此经过预放大器、锁相放大器后,传输给计算机,计算机将得到的结果取负号,得到当前时刻的瞬态吸光度;移动介质膜反射镜Ml与介质膜反射镜M2,最终得到瞬态吸光度随时间变化的关系。
【专利摘要】一种半透明薄膜材料瞬态吸光度测量装置与方法属于光电测量技术领域;本发明将现有透明材料吸光度测量装置结构与非透明材料吸光度测量装置结构相结合,并基于入射光强等于透射光强、反射光强与吸收光强之和的原理,将硅放大器D1和硅放大器D2的输出结果在加法器中加和,并在计算机中进行运算,最终实现对薄膜材料瞬态吸光度进行测量;本发明不仅具有现有技术中测量透明材料和非透明材料吸光度的功能,而且还具有现有技术所不具有的测量半透明材料吸光度的功能。
【IPC分类】G01N21-31
【公开号】CN104596964
【申请号】CN201510055381
【发明人】吴文智, 韩秋菊, 柴志军, 孔德贵, 冉玲苓
【申请人】黑龙江大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月3日
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