CN107621457A - 一种深紫外光倍频测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深紫外光倍频测试装置，属于光学非线性频率变化技术领域，该测试装置包括：光源(1)设置在密闭暗室(2)外部的入口处，其发出紫外光进入到密闭暗室(2)内形成光路；密闭暗室(2)为真空或填充氮气的暗室；样品架(3)活动的设置在密闭暗室(2)内的光路上；样品库(4)设置在光路的一侧与样品架(3)对应的位置，容纳有一种或多种样品；样品控制杆(5)一端与样品架(3)连接，另一端伸出密闭暗室(2)，控制样品架(3)在样品库(4)与光路之间移动。本发明通过活动设置的样品架(3)和样品控制杆(5)实现了在密闭暗室(2)中置换样品无需开腔的目的，测量误差小，保证了测试结果的重复性和可比性。

Description

一种深紫外光倍频测试装置

技术领域

本发明涉及光学非线性频率变化技术领域，更具体涉及一种深紫外光倍频测试装置。

背景技术

光学非线性频率变换是一种扩展激光频率的技术手段，对激光技术的发展和拓宽激光的应用领域具有十分重要的意义，并将促进一些交叉学科和一些新领域的发展。

探索新的非线性光学材料过程中由于生长单晶比较困难，需要大量时间和资金投入。因此以某种方式能首先对晶体的非线性常数作一些评估是很重要的。发展粉末倍频法是行之有效的方法之一。

但是现有的倍频测试装置存在如下缺陷：

1、现有的测试装置无法实现基频光小于370nm波段的相关测试，主要原因在于波长小于370nm的基频光产生的倍频光波长在185nm以下，空气对其吸收较大，无法在空气环境下传播。

2、现有的测试装置中置换测试样品需要频繁开腔，操作繁琐，且造成测量误差较大。

3、现有的测试装置的通光入口无法去除杂散光，影响测量的准确性。

4、现有的测试装置衰减片设置单一，真空环境下倍频光的透过率无法调节，而且必须开腔才能更换衰减片。试验过程中，无法保证倍频光的光强恰好在光电倍增管的测量动态范围内，影响测量的准确性。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种深紫外光倍频测试装置，通过密闭暗室解决了深紫外激光波段容易被空气吸收的问题，通过活动设置的样品架和样品控制杆解决了密闭暗室置换测试样品需要频繁开腔的问题，通过设置通光块和通光孔解决了通光入口无法去除杂散光的问题，通过衰减片组以及衰减控制杆解决了衰减片设置单一，倍频光的透过率不可调节以及更换衰减片需要开腔的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种深紫外光倍频测试装置，包括:

光源，设置在密闭暗室外部的入口处，其发出紫外光进入到密闭暗室内形成光路，所述密闭暗室为真空或填充氮气的暗室；样品架，活动的设置在所述密闭暗室内的所述光路上；样品库，设置在所述光路的一侧与所述样品架对应的位置，容纳有一种或多种样品；样品控制杆，其一端与所述样品架连接，另一端伸出所述密闭暗室，设置为控制所述样品架在所述样品库与所述光路之间移动。

进一步，所述样品库形成为直线形，所述样品库连接到所述密闭暗室外的控制端，设置为在该控制端的控制下平行于所述光路移动。

进一步，所述样品库形成为直线形，所述样品控制杆伸出所述密闭暗室的一端与控制端连接，设置为在该控制端的控制下平行于所述光路移动。

进一步，所述样品库形成为圆盘形或圆柱形，所述样品库连接到所述密闭暗室外的控制端，设置为在该控制端的控制下旋转。

进一步，所述样品库形成为弧形，所述样品库连接到所述密闭暗室外的控制端，设置为在该控制端的控制下旋转。

进一步，所述样品库形成为弧形，所述样品控制杆伸出所述密闭暗室的一端与控制端连接，设置为在该控制端的控制下沿着所述样品库的弧形内径旋转。

进一步，所述样品库包括一个或多个样品盒；所述样品架设置为夹持或放开一个所述样品盒。

进一步，所述测试装置还包括传动机构，其一端与所述样品库连接，另一端伸出所述密闭暗室与所述控制端连接；所述传动机构在所述控制端的控制下，带动所述样品库平行于所述光路移动。

进一步，所述传动机构包括：齿条，与所述样品库固定连接或一体成型；齿轮，位于传动轴靠近所述齿条的一端，与所述齿条连接；传动轴，一端与所述齿轮固定连接，另一端伸出所述密闭暗室与所述控制端连接。

进一步，所述齿条设置在所述样品库远离光路的一侧，齿面向上；所述滑块设置在所述样品库远离光路的一侧，位于所述齿条的下方，通过所述滑槽与所述滑轨滑动连接。

进一步，所述齿条设置在所述样品库的顶面，齿面向上；所述滑块设置在所述样品库的底面，位于所述滑轨的上方，通过所述滑槽与所述滑轨滑动连接。

进一步，所述测试装置还包括滑动机构，与所述样品库连接，引导所述样品库平行于所述光路移动。

进一步，所述滑动机构包括：滑轨，固定于所述密闭暗室内，平行于所述光路设置；滑块，与所述样品库固定连接或一体成型，其上设置与所述滑轨配合的滑槽，以引导所述样品库沿所述滑轨移动；第二定位部件，设置在所述滑轨与滑块之间，设置为使所述滑块在移动过程中停止在预设位置。

进一步，所述测试装置还包括通光块，设置在所述密闭暗室外部的入口处，其沿所述光路方向设置通光孔；所述通光块的长度范围为：6～15cm，相应的所述通光孔的长度范围也为6～15cm；所述通光孔的直径范围为Φ1～Φ5mm。

进一步，所述测试装置还包括：衰减片组，设置在透镜的光路输出侧，包括：至少一个可活动的衰减片，用于调节所述样品产生的倍频光的强度；一个或多个衰减控制杆，每个所述衰减控制杆的一端连接一个所述衰减片，另一端伸出所述密闭暗室，通过所述衰减控制杆在所述密闭暗室的外部控制所述衰减片放入或取出光路；所述透镜设置在所述样品架的光路输出侧。

进一步，所述衰减片组包含至少一个对倍频光波段透过率为50％的衰减片，至少一个对倍频光波段透过率为30％的衰减片，以及至少一个对倍频光波段透过率为10％的衰减片。

进一步，所述测试装置还包括：滤光片组，活动的设置在所述衰减片组的光路输出侧，包括：镜架、第二滤光片、第三滤光片、滤光控制杆；所述第二滤光片和第三滤光片并排安装在所述镜架上；所述滤光控制杆的一端与所述镜架连接，另一端伸出所述密闭暗室与控制端连接，设置为在该控制端的控制下带动所述镜架垂直于所述光路移动，使所述第二滤光片或第三滤光片位于所述光路中。

进一步，所述测试装置还包括：光电倍增管，设置在所述密闭暗室内，位于所述滤光片组的光路输出侧，所述光电倍增管的响应波段为160～320nm。

进一步，所述第二滤光片为光电倍增管响应波段内的窄带滤光片，所述第三滤光片镀有对倍频光波段145～185nm高透，对其他波段高反的介质膜。

进一步，所述测试装置还包括：第一滤光片，设置在所述密闭暗室的内部，位于所述样品架的光路输入侧；所述第一滤光片镀有对紫外激光波段290～370nm高透，对其他波段高反的介质膜。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明的测试装置采用密闭暗室避免了深紫外激光波段容易被空气吸收的问题。本发明的测试装置全部仪器化，样品库、样品盒等均标准化，通过活动设置的样品架和样品控制杆实现了在真空中置换样品，无需开腔的目的，使得测试本体噪声相同，测量误差小，同时保证了测试结果的重复性和可比性。通过设置通光块和通光孔实现了去除杂散光的目的。通过衰减片组以及衰减控制杆，在密闭暗室外部即可实现衰减片的灵活组合，以调节倍频光的透过率，保证倍频光的强度在光电倍增管的测量动态范围内，保证了测量结果的准确性。通过在检测光路中设置第二滤光片检测光路中是否存在因样品灼烧产生的白光干扰，确保只有样品倍频产生的倍频光才能透射到光电倍增管上，保证了测量的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的测试装置示意图；

图2是本发明实施例一提供的传动机构和滑动机构的结构和位置示意图；

图3是本发明实施例二提供的传动机构和滑动机构的结构和位置示意图。

附图标记：

1、光源，2、密闭暗室，3、样品架，4、样品库，41、样品盒，5、样品控制杆，6、传动机构，61、齿条，62、齿轮，63、传动轴，7、滑动机构，71、滑轨，72、滑块，72a、滑槽，8、通光块，81、通光孔，9、透镜，10、衰减片组，101、第一衰减片，102、第二衰减片，103、第三衰减片，104、衰减控制杆，11、滤光片组，111、镜架，112、第二滤光片，113、第三虑光片，114、滤光控制杆，12、光电倍增管，13、第一滤光片，14、信号接收分析仪。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。为了使得公众能够更好的理解本发明，在对本发明提供的一种深紫外光倍频测试装置进行详细描述之前，首先进行术语定义。

术语定义：

粉末法：用激光照射晶体粉末与参考样品比较其倍频光强度估计被测样品的倍频效应大小。

高透：高透射率。

高反：高反射率。

基频光：非线性光学中利用晶体的非线性光学效应来产生倍频光的基频信号光。

倍频光：非线性光学中利用倍频晶体的倍频效应产生的二倍于基频光的二次谐波。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的测试装置示意图；

请参照图1，本实施例提供一种深紫外光倍频测试装置，包括光源1、密闭暗室2、样品架3、样品库4、样品控制杆5。

其中，光源1设置在密闭暗室2外部的入口处，其发出紫外光进入到密闭暗室2内形成光路。在本实施例中，光源1为波长范围为290～370nm范围内的紫外激光光源，照射样品后产生的倍频光为深紫外激光，下文所述的紫外激光波段的波长范围也就是光源1的波长范围290nm～370nm，相应的深紫外激光的波长范围也就是倍频光波段范围为145nm～185nm。

密闭暗室2为真空或填充氮气的暗室，其上设置入口，供光源1进入，入口处设置透明挡片，以保证密闭暗室2良好的气密性。可选的，密闭暗室2为密封箱。可选的，透明挡片为氟化钙片。密闭暗室2的抽真空处理或者填充氮气处理，使得整个光路处于真空环境或者氮气环境中，降低了深紫外波段激光的损耗，解决了小于185nm深紫外激光容易被空气吸收的问题。

样品架3，活动的设置在密闭暗室2内的光路上，样品架3设置为夹持或放开一个样品盒41，并将样品盒41固定在光路中。可选的，样品架3为机械手，通过机械手夹持样品盒41，并将样品盒41固定在光路中，或者放开样品盒41。

样品库4，设置在光路的一侧与样品架3对应的位置，容纳有一种或多种样品。本实施例中，样品库4形成为直线形，样品库4连接到密闭暗室2外的控制端，设置为在该控制端的控制下平行于光路移动。

可选的，样品库4包括但不限于长方体，平行于光路设置，包括一个或多个样品盒41，每个样品盒41盛放一种样品。可选的，样品盒4沿直线方向排列在样品库4上。可选的，样品为粉末状。

本实施例中，样品库4和样品盒41进行标准化设计，样品库4上设置磁铁，用于将样品盒41固定在样品库4中。可选的，样品盒41的数量为10个，1号～10号样品盒41的编号分别为①～⑩，但本发明不以此为限制。

样品控制杆5，其一端与样品架3连接，另一端伸出密闭暗室2，设置为控制样品架3在样品库4与光路之间移动。本实施例中，样品控制杆5设置在与样品库4相对的光路的另一侧，样品控制杆5上设置第一定位部件，通过第一定位部件将样品架3定位于预设位置，此处的预设位置是指样品盒41恰好位于光路中时样品架3所处的位置以及样品盒41恰好位于样品库4中时样品架3所处的位置。可选的，第一定位部件包括但不限于定位环。

具体的，样品架3在样品控制杆5的带动下垂直于光路移动，从样品库4上夹持样品盒41并取出，并将样品盒41固定于光路中，或者，将样品盒41放回样品库4，通过样品控制杆5上的第一定位部件对样品架3进行定位，使样品盒41恰好位于光路中，或者恰好位于样品库4中。实现了在真空中取放样品，无需开腔的目的，使得测试本体噪声相同，测量误差小，同时保证了测试结果的重复性和可比性。

请参照图1，本实施例中，该深紫外光倍频测试装置还包括传动机构6，其一端与样品库4连接，另一端伸出密闭暗室2与控制端连接，用于在密闭暗室2外部对样品库4进行控制。传动机构6在控制端的控制下，带动样品库4平行于光路移动，使不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应。实现了在真空中置换样品，无需开腔的目的，使得测试本体噪声相同，测量误差小，同时保证了测试结果的重复性和可比性。

请参照图1，本实施例中，该深紫外光倍频测试装置还包括滑动机构7，与样品库4连接，引导样品库4平行于光路移动。

图2是本发明实施例一提供的传动机构和滑动机构的结构和位置示意图。

请参照图2，本实施例中，传动机构6，包括：齿条61、齿轮62、传动轴63。但本发明不以此为限制，传动机构6还可以为其他结构。

齿条61，与样品库4固定连接或一体成型。本实施例中，齿条61位于样品库4远离光路的一侧，齿面向上。

齿轮62，位于传动轴63靠近齿条61的一端，与齿条61连接。

传动轴63，一端与齿轮62固定连接，另一端伸出密闭暗室2与控制端连接。

具体的，控制端通过传动轴63带动齿轮62做旋转运动，齿轮62通过齿条61带动样品库4平行于光路移动。

可选的，控制端为电机，由电机提供动力给传动机构6，但本发明不以此为限制，控制端还可以为控制手柄或其他控制部件。

请参照图2，本实施例中，滑动机构7包括：滑轨71、滑块72以及第二定位部件。

滑轨71，固定于密闭暗室2内，平行于光路设置。可选的，滑轨71的截面包括但不限于正方形，还可以为长方形，但本发明不以此为限制。

滑块72，与样品库4固定连接或一体成型，其上设置与滑轨71配合的滑槽72a，以引导样品库4沿滑轨71移动。滑槽72a的形状与滑轨71形状相匹配，滑槽72a可以为开口槽，也可以为孔。本实施例中，滑块72设置在样品库4远离光路的一侧，位于齿条61的下方，通过滑槽72a与滑轨71滑动连接，以引导样品库4沿滑轨71移动。

第二定位部件，设置在滑轨71与滑块72之间，使滑块72在移动过程中停止在预设位置，此处的预设位置，是指不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应时，滑块72所处的位置。可选的，第二定位部件包括但不限于碰珠。

请参照图1，本实施例中，该深紫外光倍频测试装置还包括通光块8，设置在密闭暗室2外部的入口处，其沿光路方向设置通光孔81。

可选的，通光块8包括但不限于圆柱形，但本发明不以此为限制，通光块8还可以为其他形状。

可选的，通光块8的长度范围为：6～15cm，相应的通光孔81的长度范围也为6～15cm。优选的，通光块8的长度为10cm，相应的通光孔81的长度也为10cm。

可选的，通光孔81的直径范围为Φ1～Φ5mm，优选的，通光孔81的直径为Φ2.5mm。优选的，通光孔81为圆孔，但本发明不以此为限制，通光孔81还可以为其他形状。

优选的，通光块8由中空的圆筒状结构的通光筒以及设置在通光筒两端的两个可变光阑组成，根据激光光斑尺寸调节两端的可变光阑，以改变通光孔81的大小，使得只有激光可以准直通过，起到去除其余杂散光的作用。

请参照图1，本实施例中，该深紫外光倍频测试装置还包括透镜9，设置在样品架3的光路输出侧。

可选的，透镜9镀有对倍频光波段高透的介质膜。

可选的，透镜9为焦距200的正透镜。

请参照图1，本实施例中，该深紫外光倍频测试装置还包括：

衰减片组10，设置在透镜9的光路输出侧，包括至少一个可活动的衰减片101、102或103，用于调节样品产生的倍频光的强度，以保证光电倍增管12的正常工作。

衰减片组10还包括一个或多个衰减控制杆104，每个衰减控制杆104的一端连接一个衰减片101、102或103，另一端伸出密闭暗室2，通过衰减控制杆104在密闭暗室2的外部控制衰减片101、102或103放入或取出光路。衰减控制杆104上设置第一定位部件，通过第一定位部件将衰减片101、102或103定位于光路中或移出光路。

本实施例中，衰减片组10包含至少一个对倍频光波段透过率为50％的衰减片101，至少一个对倍频光波段透过率为30％的衰减片102，以及至少一个对倍频光波段透过率为10％的衰减片103。

优选的，衰减片组10包括三个衰减片：第一衰减片101、第二衰减片102以及第三衰减片103。第一衰减片101对倍频光波段透过率为50％，第二衰减片102对倍频光波段透过率为30％，第三衰减片103对倍频光波段透过率为10％。通过衰减控制杆104对第一衰减片101、第二衰减片102以及第三衰减片103进行灵活组合，对倍频光的强度进行衰减，使得衰减片组10的透光率调节范围控制在0％～100％。但是本发明不以此为限制，衰减片的数量和透过率可根据试验需要适当调整。解决了现有技术中单个衰减片的透过率不可调节以及更换衰减片需要开腔的问题，以保证输出的倍频光的强度在光电倍增管12的最佳测量动态范围内，使得测量结果更加准确。

请参照图1，本实施例中，该深紫外光倍频测试装置还包括：滤光片组11，活动的设置在衰减片组10的光路输出侧，包括：镜架111、第二滤光片112、第三滤光片113、滤光控制杆114。第二滤光片112和第三滤光片113并排安装在镜架111上。滤光控制杆114的一端与镜架111连接，另一端伸出密闭暗室2与控制端连接，设置为在该控制端的控制下带动镜架111垂直于光路移动，使第二滤光片111或第三滤光片113位于光路中。滤光控制杆114上设置第一定位部件，通过第一定位部件将第二滤光片111或第三滤光片113定位于光路中或移出光路。可选的，第一定位部件包括但不限于定位环。

请参照图1，本实施例中，该深紫外光倍频测试装置还包括：光电倍增管12，设置在密闭暗室2内，位于滤光片组11的光路输出侧，光电倍增管12的响应波段为160～320nm。用于对基频光即紫外激光依次通过装置及样品后产生的倍频光信号进行测试，从而分析样品材料在深紫外激光波段范围内的非线性光学效应。

本实施例中，第二滤光片112为光电倍增管12响应波段内的窄带滤光片，用来测量光路中是否存在因样品灼烧产生的白光干扰。第三滤光片113镀有对倍频光波段高透，对其他波段高反的介质膜，用于透过倍频光波段的光，而过滤掉其他波段的光。

试验过程中，通过滤光控制杆114先将第二滤光片112放入光路中，如果光电倍增管12有白光信号，说明光路中存在因光源1的激光光强太强而引起粉末灼烧产生的白光干扰，此时，需减弱光源1的激光光强，并且更换样品，直至光电倍增管12无白光信号，说明光路中无白光干扰。确认没有白光干扰时，再通过滤光控制杆114移动镜架111将第三滤光片113置于光路，通过第三滤光片113透过倍频光波段的光而滤去其他波段的光，使得只有样品倍频产生的倍频光才能透射到光电倍增管12上，保证了测量的准确性。

请参照图1，本实施例中，该深紫外光倍频测试装置还包括第一滤光片13，设置在密闭暗室2的内部，位于通光块8的光路输出侧，其上镀有对紫外激光波段高透，对其他波段高反的介质膜，用于透过紫外激光波段的光，过滤掉其他波段的光。

请参照图1，本实施例中，该深紫外光倍频测试装置还包括信号接收分析仪14，通过数据线与光电倍增管12连接。可选的，信号接收分析仪14包括但不限于示波器。

在本实施例中，样品控制杆5、衰减控制杆104、以及滤光控制杆114包括但不限于真空磁力抽拉杆，其中，位于密闭暗室2内的一端的结构根据被连接件即样品架3、第一衰减片101、第二衰减片102、第三衰减片103以及镜架111的具体结构适当调整。

本实施例中，样品控制杆5、衰减控制杆104、滤光控制杆114以及传动机构6与密闭暗室2接触的部位均做密封处理，以保证密闭暗室2的密封性。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的传动机构和滑动机构的结构和位置示意图。

本实施例与实施例一的不同之处在于，传动机构6和滑动机构7的位置不同。

请参照图3，本实施例中，齿条61设置在样品库4的顶面，齿面向上。滑块72设置在样品库4的底面，位于滑轨71的上方，通过滑槽72a与滑轨71滑动连接。齿轮62在传动轴63的带动下做旋转运动，并通过齿条61和滑块72带动并引导样品库4沿滑轨71移动，使不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应，以实现本发明不开腔置换样品的目的。

本实施例的其他组成部分与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例三

本实施例与实施例一或实施例二的不同之处在于，样品库4固定在密闭暗室2中不动，样品控制杆5伸出密闭暗室2的一端与控制端连接，设置为在该控制端的控制下平行于光路移动。

本实施例中，滑动机构7与样品控制杆5连接，滑动机构7上设置第二定位部件，使样品控制杆5在移动过程中停止在预设位置，此处的预设位置，是指不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应时，样品控制杆5所处的位置。

具体的，控制端控制样品控制杆5沿平行于光路的方向移动，样品控制杆5带动样品架3沿平行于光路的方向移动，使得不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应，样品架3在样品控制杆5的带动下垂直于光路移动，从样品库4上夹持对应编号的样品盒41并取出，并将样品盒41固定于光路中，或者，将对应编号的样品盒41放回样品库4，以实现本发明不开腔置换样品的目的。

本实施例中，控制端以及滑动机构7的具体结构根据样品控制杆5的结构适当调整，以控制样品控制杆5沿平行于光路的方向移动，并停止在预设位置。

本实施例中，密闭暗室2上设置通孔槽，以适应样品控制杆5能够沿平行于光路的方向移动。通孔槽处做密封处理，以保证密闭暗室2的密封性。

本实施例的其他组成部分与实施例一或实施例二相同，在此不再赘述。

实施例四

本实施例与实施例一的不同之处在于，样品库4形成为圆盘形或圆柱形，样品库4连接到密闭暗室2外的控制端，设置为在该控制端的控制下旋转。样品盒41沿圆周方向排列在样品库4上。

本实施例中，传动机构6的一端与样品库4连接，另一端伸出密闭暗室2与控制端连接，用于在密闭暗室2外部控制样品库4旋转。传动机构6上设置第三定位部件，使得样品库4在旋转过程中定位于预设位置，此处的预设位置为不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应时样品库4所处的位置。可选的，第三定位部件包括但不限于碰珠。

具体的，控制端通过传动机构6在密闭暗室2外部控制样品库4旋转，使得不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应，样品架3在样品控制杆5的带动下垂直于光路移动，从样品库4上夹持对应编号的样品盒41并取出，并将样品盒41固定于光路中，或者，将对应编号的样品盒41放回样品库4，以实现本发明不开腔置换样品的目的。

本实施例与实施例一相比，少了滑动机构7。

本实施例的其他组成部分与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例五

本实施例与实施例一的不同之处在于，样品库4形成为弧形，样品库4连接到密闭暗室2外的控制端，设置为在该控制端的控制下旋转。本实施例中，样品库4的弧形凹面靠近光路的一侧，样品盒41沿弧形的轮廓方向排列在样品库4上。

本实施例中，传动机构6的一端与样品库4连接，另一端伸出密闭暗室2与控制端连接，用于在密闭暗室2外部控制样品库4旋转。传动机构6上设置第三定位部件，使得样品库4在旋转过程中定位于预设位置，此处的预设位置为不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应时样品库4所处的位置。可选的，第三定位部件包括但不限于碰珠。

具体的，控制端通过传动机构6在密闭暗室2外部控制样品库4旋转，使得不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应，样品架3在样品控制杆5的带动下垂直于光路移动，从样品库4上夹持对应编号的样品盒41并取出，并将样品盒41固定于光路中，或者，将对应编号的样品盒41放回样品库4，以实现本发明不开腔置换样品的目的。

本实施例与实施例一相比，少了滑动机构7。

本实施例的其他组成部分与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例六

本实施例与实施例五的不同之处在于，样品库4保持不动，样品控制杆5伸出密闭暗室2的一端与控制端连接，设置为沿着该样品库4的弧形内径旋转。

本实施例中，传动机构6与样品控制杆5连接，传动机构6上设置第三定位部件，使样品控制杆5在旋转过程中停止在预设位置，此处的预设位置，是指不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应时，样品控制杆5所处的位置。可选的，第三定位部件包括但不限于碰珠。

具体的，控制端控制样品控制杆5沿着样品库4的弧形内径旋转，使得不同编号的样品盒41与样品架3位置相对应，样品架3在样品控制杆5的带动下沿样品库4的径向移动，从样品库4上夹持对应编号的样品盒41并取出，并将样品盒41固定于光路中，或者，将对应编号的样品盒41放回样品库4，以实现本发明不开腔置换样品的目的。

本实施例中，控制端以及传动机构6的具体结构根据样品控制杆5的结构适当调整，以控制样品控制杆5沿着该样品库4的弧形内径旋转，并停止在预设位置。

本实施例中，密闭暗室2上设置通孔槽，以适应样品控制杆5能够旋转。通孔槽处做密封处理，以保证密闭暗室2的密封性。

本实施例的其他组成部分与实施例五相同，在此不再赘述。

显然，上述所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面对本发明的工作原理进行说明：

紫外激光光源1通过通光孔81去除杂散光，使得只有紫外激光波段的光进入密闭暗室2，入射到第一滤光片13上，通过第一滤光片13透过紫外激光波段的光而滤去其他波段的光，入射到置于样品架3的样品盒41中的样品上。透镜9对粉末样品产生的倍频光进行汇聚。根据不同样品倍频光的强弱，通过衰减片组10中的三个衰减控制杆104在密闭暗室2外部控制对倍频光透过率不同的第一衰减片101、第二衰减片102、第三衰减片103进行灵活组合使用，对倍频光进行衰减，以保证输出的倍频光在光电倍增管12的最佳测量动态范围内。试验过程中，通过滤光片组11中的滤光控制杆114先将第二滤光片112置于光路中，检测光路中是否存在白光干扰，确认没有白光干扰时，再通过滤光控制杆114移动镜架111将第三滤光片113置于光路，通过第三滤光片113透过倍频光波段的光而滤去其他波段的光，使得只有样品倍频产生的倍频光才能透射到光电倍增管12上，光电倍增管12将接收到的光信号转换成电信号传输到信号接收分析仪14即示波器上进行接收，即可实现弱信号非线性光学效应的探测和分析。将已知倍频材料作为标准物，通过测试未知样品倍频光强度，与标准物在相同条件下的倍频光强度进行比较，即可获得所测未知样品的倍频系数大小。

本发明旨在保护一种深紫外光倍频测试装置，采用密闭暗室避免了深紫外激光波段容易被空气吸收的问题。本发明的测试装置全部仪器化，样品库、样品盒等均标准化，通过活动设置的样品架和样品控制杆实现了在密闭暗室中置换样品，无需开腔的目的，使得测试本体噪声相同，测量误差小，同时保证了测试结果的重复性和可比性。通过设置通光块和通光孔实现了去除杂散光的目的。通过衰减片组以及衰减控制杆，在密闭暗室外部即可实现衰减片的灵活组合，以调节倍频光的透过率，保证倍频光的强度在光电倍增管的测量动态范围内，保证了测量结果的准确性。通过在检测光路中设置第二滤光片检测光路中是否存在因样品灼烧产生的白光干扰，确保只有样品倍频产生的倍频光才能透射到光电倍增管上，保证了测量的准确性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (12)

1.一种深紫外光倍频测试装置，用于发出紫外光照射样品产生深紫外倍频光，其特征在于，包括：

光源(1)，设置在密闭暗室(2)外部的入口处，其发出紫外光进入到密闭暗室(2)内形成光路，所述密闭暗室(2)为真空或填充氮气的暗室；

样品架(3)，活动的设置在所述密闭暗室(2)内的所述光路上；

样品库(4)，设置在所述光路的一侧与所述样品架(3)对应的位置，容纳有一种或多种样品；

样品控制杆(5)，其一端与所述样品架(3)连接，另一端伸出所述密闭暗室(2)，设置为控制所述样品架(3)在所述样品库(4)与所述光路之间移动。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，

所述样品库(4)形成为直线形，所述样品库(4)连接到所述密闭暗室(2)外的控制端，设置为在该控制端的控制下平行于所述光路移动；

或者，

所述样品库(4)形成为直线形，所述样品控制杆(5)伸出所述密闭暗室(2)的一端与控制端连接，设置为在该控制端的控制下平行于所述光路移动。

3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，

所述样品库(4)形成为圆盘形或圆柱形，所述样品库(4)连接到所述密闭暗室(2)外的控制端，设置为在该控制端的控制下旋转。

4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，

所述样品库(4)形成为弧形，所述样品库(4)连接到所述密闭暗室(2)外的控制端，设置为在该控制端的控制下旋转；

或者，所述样品库(4)形成为弧形，所述样品控制杆(5)伸出所述密闭暗室(2)的一端与控制端连接，设置为在该控制端的控制下沿着所述样品库(4)的弧形内径旋转。

5.根据权利要求1-4任一项所述的测试装置，其特征在于，

所述样品库(4)包括一个或多个样品盒(41)；

所述样品架(3)设置为夹持或放开一个所述样品盒(41)。

6.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，还包括：

传动机构(6)，其一端与所述样品库(4)连接，另一端伸出所述密闭暗室(2)与所述控制端连接；

所述传动机构(6)在所述控制端的控制下，带动所述样品库(4)平行于所述光路移动。

7.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，

所述传动机构(6)包括：

齿条(61)，与所述样品库(4)固定连接或一体成型；

齿轮(62)，位于传动轴(63)靠近所述齿条(61)的一端，与所述齿条(61)连接；

传动轴(63)，一端与所述齿轮(62)固定连接，另一端伸出所述密闭暗室(2)与所述控制端连接。

8.根据权利要求7所述的测试装置，其特征在于，还包括：

滑动机构(7)，与所述样品库(4)连接，引导所述样品库(4)平行于所述光路移动。

9.根据权利要求1-4任一项所述的测试装置，其特征在于，还包括：

通光块(8)，设置在所述密闭暗室(2)外部的入口处，其沿所述光路方向设置通光孔(81)；

所述通光块(8)的长度范围为：6～15cm，相应的所述通光孔(81)的长度范围也为6～15cm；

所述通光孔(81)的直径范围为Φ1～Φ5mm。

10.根据权利要求1-4任一项所述的测试装置，其特征在于，还包括：

衰减片组(10)，设置在透镜(9)的光路输出侧，包括：

至少一个可活动的衰减片(101、102或103)，用于调节所述样品产生的倍频光的强度；

一个或多个衰减控制杆(104)，每个所述衰减控制杆(104)的一端连接一个所述衰减片(101、102或103)，另一端伸出所述密闭暗室(2)，通过所述衰减控制杆(104)在所述密闭暗室(2)的外部控制所述衰减片(101、102或103)放入或取出光路；

所述透镜(9)设置在所述样品架(3)的光路输出侧。

11.根据权利要求10所述的测试装置，其特征在于，

所述衰减片组(10)包含至少一个对倍频光波段透过率为50％的衰减片(101)，至少一个对倍频光波段透过率为30％的衰减片(102)，以及至少一个对倍频光波段透过率为10％的衰减片(103)。

12.根据权利要求10所述的测试装置，其特征在于，还包括：

滤光片组(11)，活动的设置在所述衰减片组(10)的光路输出侧，包括：镜架(111)、第二滤光片(112)、第三滤光片(113)、滤光控制杆(114)；

所述第二滤光片(112)和第三滤光片(113)并排安装在所述镜架(111)上；

所述滤光控制杆(114)的一端与所述镜架(111)连接，另一端伸出所述密闭暗室(2)与控制端连接，设置为在该控制端的控制下带动所述镜架(111)垂直于所述光路移动，使所述第二滤光片(111)或第三滤光片(113)位于所述光路中。