CN109297930B - 一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置及方法，两束拓扑荷相反的涡旋光束干涉后会形成花瓣状光强分布，而花瓣数量为正负拓扑荷的绝对值相加，改变其中一束光的相位会使花瓣进行旋转；本发明通过相移旋转原理来进行非线性测量，即有待测样品的一路经过光源光功率的变化改变待测样品的折射率，从而就改变这一路的光程差，最终导致相移，出现涡旋光束共轭干涉花瓣的旋转，可以在保证花瓣质量的前提下尽量多地增加拓扑荷，以提高相移的测量精度，通过数值计算得到高精度非线性系数，而花瓣的转动方向则直接反映三阶非线性折射系数符号的正负，只改变了光源，保持了结构的简单化，数据处理相对简单，测量结果精度更高。

Description

一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置及方法

技术领域

本发明涉及光学领域中非线性信息光学技术领域，尤其涉及的是一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置及方法。

背景技术

1960年1月18日，西奥多·梅曼研制出了世界上第一台红宝石激光器，从此，作为现代光学的一个重要分支学科的非线性光学得到了飞速的发展。当激光光束入射，介质的极化强度与外加光场振幅的n次方成正比时，便可激发不同阶的非线性效应，而三阶非线性光学性质的研究是非线性光学中的一个重要部分。重要的三阶非线性效应包括光克尔效应与自聚焦，其中光克尔效应又包括自相位调制与交叉相位调制，这为以光控光的全光技术提供了很大的帮助，比如光开关器件的原理便是利用光克尔效应实现的。全光开关技术是数字光学信息处理的基础，全光开关器件是未来全光通信和全光计算机的基本器件，因此对于三阶非线性效应的研究尤为重要。三阶非线性折射系数能直接地反映介质的三阶非线性效应的强弱，所以在具有三阶非线性效应的基础上，会根据不同介质的非线性系数的大小进行适当的选择，因此三阶非线性的测量非常重要；简单快捷、精度高的三阶非线性测量技术已然成为了研究三阶非线性效应的重要一步。

早期的三阶非线性测量有很多，如非线性椭圆偏振法、干涉法、三波混频法、波前分析法、简并四波混频法等，上述许多方法都可以有效地进行三阶非线性测量，但是有些方法不能直接确定三阶非线性折射系数的符号，而且测量精度也不够高。例如干涉法以干涉原理为基础，再加上激光的超窄的带宽，相干性比普通光束高几个数量级，高功率还可以保证有较高的信噪比，因此干涉法具有较高的测量精度；非线性干涉法是在1968年由Veduta提出的，非线性相移可以通过观察时间分辨的条纹移动来获得；2000年Georges Boudebs等人提出了马赫-曾德尔干涉仪的方法来测量三阶非线性折射率，2008年宋瑛林等人提出了基于迈克尔逊干涉仪的4f相位相干成像方法测量非线性折射率；上述方法虽然能对三阶非线性进行有效测量，但是结构复杂，而且对光束的稳定性要求较高，数据处理也相对复杂，测量精度也没有得到很好的体现。

因此，针对上述缺陷，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置及方法，本发明通过相移旋转原理来进行非线性测量，有待测样品的一路经过光源光功率的变化改变待测样品的折射率，从而就改变了这一路的光程差，最终导致相移，出现轨道角动量光束共轭干涉花瓣的旋转；可以在保证花瓣质量的前提下尽量多地增加拓扑荷，以提高相移的测量精度，通过数值计算得到高精度非线性系数，而花瓣的转动方向则直接反映三阶非线性折射系数符号的正负；相比之下只改变了光源，保持了结构的简单化，数据处理也相对简单，测量结果精度更高。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其中，所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置包括：

用于发射高斯光束的光源；

设置在所述光源后方，用于将所述高斯光束进行衰减的第一衰减片；

设置在所述第一衰减片后方，用于准直后进行扩束的准直扩束器；

设置在所述准直扩束器后方，用于产生涡旋光束的涡旋相位板；

设置在所述涡旋相位板后方，用于将所述涡旋光束分为两束的第一分光镜，第一束发射至第一凸透镜，第二束发射至第一反光镜；

设置在所述第一分光镜正下方，用于接收所述第一分光镜发射的第二光束的第一反光镜；

设置在所述第一反光镜后方，用于将所述第一反光镜反射的第二光束进行拓扑荷反转的拓扑荷反转装置；

设置在所述拓扑荷反转装置后方，用于接收拓扑荷反转的第二光束并反射到第二分光镜的第二反光镜；

设置在所述第一分光镜后方，用于将所述第一分光镜发射的第一光束进行聚焦在待测样品上的第一凸透镜；

设置在所述第一凸透镜后方，用于将经过待测样品的第一光束再次进行准直的第二凸透镜；

设置在所述第一凸透镜和所述第二凸透镜中间的共焦位置的待测样品；

设置在所述第二凸透镜后方和所述第二反光镜正上方，用于汇聚所述第二凸透镜发射的第一光束和所述第二反光镜反射的第二光束的第二分光镜；

设置在所述第二分光镜后方，用于将所述第二分光镜汇聚的光束进行衰减的第二衰减片；

设置在所述第二衰减片后方，用于接收所述第二衰减片发射的光束并生成干涉图样的CCD相机；

所述光源、第一衰减片、准直扩束器、涡旋相位板、第一分光镜、第一凸透镜、待测样品、第二凸透镜、第二分光镜、第二衰减片以及CCD相机依次设置在同一光轴上；所述第一反光镜、拓扑荷反转装置以及第二反光镜依次设置在同一光轴上。

所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其中，所述光源选择输出中心波长为800nm、重复频率为1kHz以及脉宽为100fs的飞秒激光器。

所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其中，所述准直扩束器为集成的准直扩束器或双凸透镜共焦组合。

所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其中，所述涡旋相位板拓扑荷为4。

所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其中，所述拓扑荷反转装置为道威棱镜。

所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其中，所述第一凸透镜与所述第二凸透镜的焦距大小为10cm。

所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其中，所述待测样品包括ZnSe晶体和CS₂液体。

所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其中，所述涡旋相位板可用超表面、透射型空间相位调制器进行替换。

一种基于所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量方法，其中，所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量方法包括以下步骤：

步骤A，根据所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置所形成的光路，通过CCD相机分别采集无待测样品和有待测样品时的干涉图样；

步骤B，在无待测样品时通过CCD相机采集光强大小记为A，采集一个光强图记为图像a；

步骤C，将待测样品放置于第一凸透镜与第二凸透镜的共焦位置，通过CCD相机采集光强大小记为B，采集一个光强图记为图像b，对A和B分别进行积分再进行比值，得到线性透过率；

步骤D，去掉第一衰减片，通过CCD相机采集一个光强图，记为图像c；

步骤E，比较图像c与图像b得出花瓣旋转大小，并计算出相移量，结合线性透过率，通过非线性折射系数公式求出结果。

所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量方法，其中，通过非线性折射系数公式求出结果包括：待测样品的三阶非线性折射系数、待测样品的相移、光束入射待测样品的中心最大光强以及待测样品的厚度。

有益效果：本发明提供的了一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置及方法，两束拓扑荷相反的涡旋光束干涉后会形成花瓣状光强分布，而花瓣数量为正负拓扑荷的绝对值相加，改变其中一束光的相位会使花瓣进行旋转；本发明通过相移旋转原理来进行非线性测量，即有待测样品的一路经过光源光功率的变化改变待测样品的折射率，从而就改变这一路的光程差，最终导致相移，出现涡旋光束共轭干涉花瓣的旋转，可以在保证花瓣质量的前提下尽量多地增加拓扑荷，以提高相移的测量精度，通过数值计算得到高精度非线性系数，而花瓣的转动方向则直接反映三阶非线性折射系数符号的正负，只改变了光源，保持了结构的简单化，数据处理相对简单，测量结果精度更高。

附图说明

图1是本发明基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置的较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量方法的的较佳实施例的流程图；

图3是本发明涡旋光束共轭干涉光斑图以及存在相移时的花瓣旋转图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1是本发明基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置的较佳实施例的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置包括：

用于发射高斯光束的光源1；

设置在所述光源1后方，用于将所述高斯光束进行衰减的第一衰减片2；

设置在所述第一衰减片2后方，用于准直后进行扩束的准直扩束器3；

设置在所述准直扩束器3后方，用于产生涡旋光束的涡旋相位板4；

设置在所述涡旋相位板4后方，用于将所述涡旋光束分为两束的第一分光镜5，第一束发射至第一凸透镜9，第二束发射至第一反光镜6；

设置在所述第一分光镜5正下方，用于接收所述第一分光镜5发射的第二光束的第一反光镜6；

设置在所述第一反光镜6后方，用于将所述第一反光镜6反射的第二光束进行拓扑荷反转的拓扑荷反转装置7；

设置在所述拓扑荷反转装置7后方，用于接收拓扑荷反转的第二光束并反射到第二分光镜12的第二反光镜8；

设置在所述第一分光镜5后方，用于将所述第一分光镜5发射的第一光束进行聚焦在待测样品10上的第一凸透镜9；

设置在所述第一凸透镜9后方，用于将经过待测样品10的第一光束再次进行准直的第二凸透镜11；

设置在所述第一凸透镜9和所述第二凸透镜11中间的共焦位置的待测样品10；

设置在所述第二凸透镜11后方和所述第二反光镜8正上方，用于汇聚所述第二凸透镜11发射的第一光束和所述第二反光镜8反射的第二光束的第二分光镜12；

设置在所述第二分光镜12后方，用于将所述第二分光镜12汇聚的光束进行衰减的第二衰减片13；

设置在所述第二衰减片13后方，用于接收所述第二衰减片13发射的光束并生成干涉图样的CCD相机14；

所述光源1、第一衰减片2、准直扩束器3、涡旋相位板4、第一分光镜5、第一凸透镜9、待测样品10、第二凸透镜11、第二分光镜12、第二衰减片13以及CCD相机14依次设置在同一光轴上；所述第一反光镜6、拓扑荷反转装置7以及第二反光镜8依次设置在同一光轴上。

进一步地，所述光源1选择输出中心波长为800nm、重复频率为1kHz以及脉宽为100fs的飞秒激光器，飞秒是一种时间单位，1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，即1e-15秒或0.001皮秒(1皮秒是，1e-12秒)；我们日常生活中的时钟时间的分辨率是秒，而飞秒激光器对时间的分辨率可以达到飞秒的程度，当一台机器对时间的分辨率达到一定的程度时，它就可以看到许多我们平时用肉眼看不到的运动细节；飞秒激光器是一种脉冲激光器，飞秒是指的脉冲持续时间，这和脉冲的频率不是一回，脉冲的频率是指1s内，激光器发出的脉冲数目，飞秒激光器对时间的分辨率远远高于影视器材，经计算飞秒激光器已经获得了人类在实验室中所能获得的世界上最短的脉冲，通过它可以看到更快速、更微妙的运动，例如绿色植物的光合作用过程、细胞的分裂过程、电子围绕原子运动的过程等等。

进一步地，所述准直扩束器3为集成的准直扩束器或双凸透镜(双凸透镜是一种双凸透镜片，双凸透镜片包括入射面和射出面，特点是透镜面的中间部的焦距较长，各透镜面的端部的焦距较短，双凸透镜主要用于汇聚来自点光源的光或向其它光学系统传递图像)共焦组合。

其中，准直用于将光纤传出的发散光通过前置的类似凸透镜变成平行光(高斯光束)，作用是使光最大效率的耦合进入所需的器件中；扩束能够改变激光光束直径和发散角；扩束与准直都可以起到使激光聚焦效果更好的作用。

进一步地，所述涡旋相位板拓扑荷为4(数量)，在光学领域，当平面波存在螺旋式缺陷时，波前会绕在传播方向上的一条线以螺旋方式旋转，形成螺旋形的波前，这非常类似于流体中的涡旋现象，因此这类光波被称作光学涡旋；光学涡旋具有螺旋相位结构，即中心存在相位奇点，围绕中心奇点相位连续变化，因此光学涡旋具有角动量，并且角动量的大小取决于拓扑荷数的大小；由于特殊的相位结构，光学涡旋中心强度为零，相位分布中含有exp(imθ)因子的光场都可以称为光学涡旋，其中整数m称为涡旋的拓扑荷值，它表示相位围绕中心旋转一周将改变2mpi。

进一步地，所述拓扑荷反转装置7为道威棱镜，道威棱镜是一种像旋转器，光线经过此棱镜后，此像被颠倒180°，另外，使此棱镜以其光轴为轴旋转时，像的旋转角为棱镜旋转角的两倍；一般而言，道威棱镜是利用临界角原理实现内部全反射，所以其视场角有限；同时，保持反射面清洁和使用平行光很重要。

进一步地，所述第一凸透镜9与所述第二凸透镜11的焦距大小优选为10cm。

进一步地，所述待测样品10包括ZnSe晶体(可选用尺寸为10*10*1mm的ZnSe晶体)和CS2液体(当待测样品为CS2液体时，可将CS2液体放置于比色皿中进行检测)。

进一步地，所述涡旋相位板4可用超表面、透射型空间相位调制器进行替换。

基于上述实施例提供的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，本发明还提供一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量方法，请参阅图2，图2是本发明基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量方法的的较佳实施例的流程图。

依照本发明中的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置的光路结构，首先从涡旋相位板4产生涡旋光束(即轨道角动量光束)，再经过第一分光镜5分为两束，第一束经过待测样品10，第二束经过拓扑荷旋转装置7进行拓扑荷反转，最后两束光汇聚干涉，衰减后被CCD相机14接收，具体实现过程如下：

步骤S100，根据所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置所形成的光路，通过CCD相机14分别采集无待测样品和有待测样品时的干涉图样；

步骤S200，在无待测样品时通过CCD相机14采集光强大小记为A，采集一个光强图记为图像a；

步骤S300，将待测样品10(例如尺寸为10*10*1mm的ZnSe晶体)第一凸透镜9与第二凸透镜11的共焦位置，通过CCD相机14采集光强大小记为B，采集一个光强图记为图像b，对A和B分别进行积分再进行比值，得到线性透过率；

步骤S400，去掉第一衰减片2，通过CCD相机14采集一个光强图，记为图像c；

步骤S500，比较图像c与图像b得出花瓣旋转大小(如图3所示，花瓣数量可以不同，数量大小由拓扑荷的大小来控制)，并计算出相移量，结合线性透过率，通过非线性折射系数公式求出结果。

具体地，由光源1出射的高斯光束，经准直扩束器3后打入涡旋相位板4产生涡旋光束(轨道角动量光束)，其光场近似表达为：

其中，r为半径，θ为方位角，w₀为束腰半径，w(z)为光束在z处的束腰大小，

为缔合拉盖尔多项式，l为拓扑荷大小，p为径向参数，z_r为瑞利距离，z为光束传输距离，k为波矢，exp(-ilθ)为螺旋相位因子，i是虚数单位。

为方便起见，使用R^l(r)表示

中除了螺旋相位因子的其余项，那么可以用下式来近似表示涡旋光束光场：

E^l(r,θ)＝R^l(r)exp(ilθ)；

生成的涡旋光束经过第一分光镜5分成两束，第一束经过第一凸透镜9与第二凸透镜11，待测样品10在两个凸透镜中间焦点处，当存在待测样品10时，则会存在一个额外的光程差，并设这个额外的光程差为σ，则光场应该表示为：

E^l(r,θ)＝R^l(r)expi(lθ+2kσ)；

第二束先经过第一反光镜6，再经过拓扑荷反转装置7生成拓扑荷为-l的轨道角动量光场，表示为如下形式：

E^-l(r,θ)＝R^-l(r)exp(-ilθ)；

经过反转的涡旋光束再经过第二反光镜8，与第一束涡旋光束一起汇入第二分光镜12，两束拓扑荷相反的涡旋光束干涉后生成的光场为：

E^l(r,θ)+E^-l(r,θ)＝R^l(r)[exp(ilθ+2ikσ)+exp(-ilθ)]

＝2R^l(r)exp(ikσ)cos(lθ+kσ)；

干涉光束再经过第二衰减片13，最终被CCD相机14接收用来观察光斑(如图3所示)，并作下一步的计算。

首先在进行衰减时收集不放待测样品时的花瓣图像，用CCD相机14采集光强大小，记为A，采集一个光强图，记为图像a，然后把待测样品10放到第一凸透镜9与第二凸透镜11的中间焦点处，再收集线性图像，用CCD相机14采集光强大小，记为B，采集一个光强图，记为图像b，对A与B分别进行积分得到入射能量与透过能量，再继续比值可得到待测样品10的线性透过率。接下来去掉第一衰减片2，将待测样品10放到第一凸透镜9与第二凸透镜11的中间焦点处，用CCD相机14接收非线性图像，记为图像c。通过图像c与图像b的比较，可计算得到待测样品10处非线性相移。根据上面的线性透过率与非线性相移，利用公式：

ΔΦ＝2π·σ/λ；

ΔΦ＝n₂·I_max·L；

计算得出待测样品10的三阶非线性折射系数n₂，这里的ΔΦ为待测样品10的相移，I_max为光束入射待测样品的中心最大光强，L为待测样品10的厚度。

本发明通过生成所需拓扑荷的涡旋光束，涡旋光束分为两束，一束经过待测样品，一束进行拓扑荷反转，两束光最后干涉形成花瓣式图案，待测样品的存在会导致光程差改变，使花瓣进行顺(逆)时针旋转，接收到花瓣的实时旋转状态，从而进一步计算待测样品三阶非线性折射系数的符号与大小。

综上所述，本发明提出了一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置及方法，其原理为两束拓扑荷相反的轨道角动量光束干涉后会形成花瓣状光强分布，而花瓣数量为正负拓扑荷的绝对值相加，改变其中一束光的相位会使花瓣进行旋转，这种方法的测量精度可达pm量级(pm是皮米的意思，1皮米相当于1米的一万亿分之一，形容相移的测量的精度可以很高，测量比较精确)。本发明正是利用这种相移旋转原理来进行非线性测量，即有待测样品的一路经过光源光功率的变化改变待测样品的折射率，从而就改变了这一路的光程差，最终导致相移，出现轨道角动量光束共轭干涉花瓣的旋转。可以在保证花瓣质量的前提下尽量多地增加拓扑荷，以提高相移的测量精度，通过数值计算得到高精度非线性系数，而花瓣的转动方向则直接反映三阶非线性折射系数符号的正负。相比之下此系统只改变了光源，保持了结构的简单化，数据处理也相对简单，测量结果精度更高。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其特征在于，所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置包括：

用于发射高斯光束的光源；

设置在所述光源后方，用于将所述高斯光束进行衰减的第一衰减片；

设置在所述第一衰减片后方，用于准直后进行扩束的准直扩束器；

设置在所述准直扩束器后方，用于产生涡旋光束的涡旋相位板；

设置在所述涡旋相位板后方，用于将所述涡旋光束分为两束的第一分光镜，第一束发射至第一凸透镜，第二束发射至第一反光镜；

设置在所述第一分光镜正下方，用于接收所述第一分光镜发射的第二光束的第一反光镜；设置在所述第一反光镜后方，用于将所述第一反光镜反射的第二光束进行拓扑荷反转的拓扑荷反转装置；

设置在所述拓扑荷反转装置后方，用于接收拓扑荷反转的第二光束并反射到第二分光镜的第二反光镜；

设置在所述第一分光镜后方，用于将所述第一分光镜发射的第一光束进行聚焦在待测样品上的第一凸透镜；

设置在所述第一凸透镜后方，用于将经过待测样品的第一光束再次进行准直的第二凸透镜；设置在所述第一凸透镜和所述第二凸透镜中间的共焦位置的待测样品；

设置在所述第二凸透镜后方和所述第二反光镜正上方，用于汇聚所述第二凸透镜发射的第一光束和所述第二反光镜反射的第二光束的第二分光镜；

设置在所述第二分光镜后方，用于将所述第二分光镜汇聚的光束进行衰减的第二衰减片；设置在所述第二衰减片后方，用于接收所述第二衰减片发射的光束并生成干涉图样的CCD相机；

所述光源、第一衰减片、准直扩束器、涡旋相位板、第一分光镜、第一凸透镜、待测样品、第二凸透镜、第二分光镜、第二衰减片以及CCD相机依次设置在同一光轴上；所述第一反光镜、拓扑荷反转装置以及第二反光镜依次设置在同一光轴上。

2.根据权利要求1所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其特征在于，所述光源选择输出中心波长为800nm、重复频率为1kHz以及脉宽为100fs的飞秒激光器。

3.根据权利要求1所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其特征在于，所述准直扩束器为集成的准直扩束器或双凸透镜共焦组合。

4.根据权利要求1所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其特征在于，所述涡旋相位板拓扑荷为4。

5.根据权利要求1所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其特征在于，所述拓扑荷反转装置为道威棱镜。

6.根据权利要求1所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其特征在于，所述第一凸透镜与所述第二凸透镜的焦距大小为10cm。

7.根据权利要求1所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其特征在于，所述待测样品包括ZnSe晶体和CS2液体。

8.根据权利要求1或4所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置，其特征在于，所述涡旋相位板可用超表面或透射型空间相位调制器进行替换。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量方法，其特征在于，所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量方法包括以下步骤：

步骤A，根据所述基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量装置所形成的光路，通过CCD相机分别采集无待测样品和有待测样品时的干涉图样；

步骤B，在无待测样品时通过CCD相机采集光强大小记为A，采集一个光强图记为图像a；步骤C，将待测样品放置于第一凸透镜与第二凸透镜的共焦位置，通过CCD相机采集光强大小记为B，采集一个光强图记为图像b，对A和B分别进行积分再进行比值，得到线性透过率；

步骤D，去掉第一衰减片，通过CCD相机采集一个光强图，记为图像c；

步骤E，比较图像c与图像b得出花瓣旋转大小，并计算出相移量，结合线性透过率，通过非线性折射系数公式求出结果。

10.根据权利要求9所述的基于涡旋光束共轭干涉的三阶非线性测量方法，其特征在于，通过非线性折射系数公式求出结果包括：待测样品的三阶非线性折射系数、待测样品的相移、光束入射待测样品的中心最大光强以及待测样品的厚度。

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