CN113029969A - 一种各向异性非线性光学特性测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

一种各向异性非线性光学特性测量装置，依次位于第一光路上、可发出线偏振光的脉冲激光发生器、调节激光偏振方向的偏振补偿器、进行分束的分束镜、进行聚焦和放大的物镜、夹住样品沿Z轴移动的电动位移平台、与物镜共焦的第一透镜、可调孔径的光阑、进行二次聚焦的第二透镜、探测样品信号T_S的第一光电探测器以及位于第二光路并探测激光参考信号T_R的第二光电探测器；第一光路为Z轴方向，且与第二光路成夹角。本发明提供了一种各向异性非线性光学特性测量装置。与现有技术相比较，本发明的非线性光学特性测量装置及其测量方法满足了各向异性样品的非线性光学特性测量的需求。

Description

一种各向异性非线性光学特性测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及非线性光学测量领域，特别是涉及一种各向异性非线性光学特性测量装置及其测量方法。

背景技术

在非线性光学中，一定频率的入射光可以通过与介质相互作用而转换成其他频率的光，还可以产生一系列在光谱上周期分布不同频率和光强的光。人们利用光束通过光学系统时入射光强与透射光强之间的非线性关系，实现光开关、激光调制等。所以说，研究非线性光学对于激光技术、光谱学的发展以及物质结构分析等都有着重要的意义。研究及寻找新的非线性光学材料，例如有机高分子、有机晶体等更是现今非线性光学的热点之一。非线性光学晶体材料影响着光通信业发展。

在非线性光学晶体材料的研究中，由于单束Z扫描技术操作简单，灵敏度高而被广泛使用。传统的Z扫描测量装置请参阅图1，由激光器(图未示)输出的高斯光束经过分束器BS后分为第一光束与第二光束，第一光束被第一探测器D1所接收形成参考信号T_R，以标定光源的功率。第二光束经过聚透镜L后聚焦于O点作为Z轴的原点，且第二光束进入样品100，第二探测器D2接收第二光束经位于光轴上的远场小孔后的光信号并形成样品信号T_S。当所述样品100沿Z轴相对于焦平面移动时，由于所述样品100的非线性作用，经远场小孔后的光强透过率将发生变化，光束的发散或会聚。将T_S/T_R设为归一化透过率T，归一化透过率T与所述样品100在Z轴的位置成一一对应关系，记录归一化透过率T与所述样品100在Z轴的位置并绘制成函数曲线可获得T-z函数曲线，即Z扫描曲线。通过Z扫描曲线就能获取所述样品100的非线性折射率等参数。对于不同物理机理的样品，其Z扫描曲线形状也不相同，因此通过对不同样品进行Z扫描，并绘制T-z函数曲线能获得不同样品的非线性光学特性。

另一方面，各向异性晶体材料具有各向异性非线性光学特性，具体表现为在二维方向上材料有不同的电极化强度、折射率等性能数值。尽管激光的出现为非线性光学的研究提供了强度高和相干好的光束，为现代技术中发现各种非线性光学效应奠定了基础。然而并不是所有材料在强激光的作用下都能产生非线性效应，只有满足相位匹配的条件下才能实现对非线性材料的观察。实现相位匹配其中一个方法就是改变入射光的角度。据此，如果要测量各向异性样品的各向异性非线性光学特性，也可以通过改变入射光偏振角度相对于各向异性的晶轴夹角来获取。然而，上述传统的Z扫描测量装置仅提供单一的入射光偏振角度，没有考虑到入射激光的偏振状态，难以满足各向异性非线性光学特性测量的需求。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种各向异性非线性光学特性测量装置，为Z扫描时提供相对于各向异性的晶轴不同夹角的入射线偏振光，以满足各向异性非线性光学特性测量的需求。

本发明采取的技术方案如下：

一种各向异性非线性光学特性测量装置，依次位于第一光路上、可发出线偏振光的脉冲激光发生器、调节所述线偏振光偏振方向的偏振补偿器、对所述线偏振光进行分束的分束镜、对所述线偏振光进行聚焦的物镜、夹住样品沿Z轴方向移动的电动位移平台、与所述物镜共焦的第一透镜、可调孔径的光阑、对所述线偏振光进行二次聚焦的第二透镜、探测所述线偏振光的样品信号T_S的第一光电探测器以及位于第二光路并探测所述线偏振光的参考信号T_R的第二光电探测器；所述第一光路为Z轴方向，且与所述第二光路成夹角。

与现有技术相比较，本发明的各向异性非线性光学特性测量装置在Z扫描过程中，通过脉冲激光发生器发射出脉冲激光引起样品的非线性效应，并且通过偏振补偿器调整线偏振光的偏振角度，以改变入射线偏振光与各向异性的样品的晶轴夹角，从而获得样品的各向异性非线性光学特性。

进一步，还包括与所述第一光电探测器以及所述第二光电探测器电连接的分析器，所述分析器获取所述样品信号T_S和所述参考信号T_R并进行分析计算，从而实现测量的智能化、自动化，以提高测量的准确性。

进一步，还包括分别与所述第一光电探测器、所述第二光电探测器以及所述分析器电连接的信号放大器；所述信号放大器对所述样品信号T_S和所述参考信号T_R进行放大、去噪后，所述分析器进行分析计算，以减少环境光对测量结果的影响，进一步提高精确性，减低对测量环境的要求。

进一步，还包括位于第一光路上且在所述脉冲激光发生器与所述偏振补偿器之间的衰减片，所述衰减片调整所述线偏振光的功率，以减少因激光功率过大而对样品造成的损伤。

进一步，所述分析器为使用图形编程软件Labview编写的控制与分析软件的计算机。通过控制与分析软件可设置扫描单步步长，扫描次数等，并设置回归起点、回归零点位置来实现精确微调，可实时绘制散点图，获取直观的T-z函数曲线图并保存，从而进一步实现测量的智能化、自动化，并提高测量结果的准确性。

进一步，所述信号放大器为双通道的锁相放大器，能够同步接收和处理所述参考信号T_R和所述样品信号T_S。

进一步，还包括样品位置选定组件；所述样品位置选定组件包括照明光源、可翻折反射镜以及摄像头；所述可翻折反射镜打开时，所述照明光源发出的光线入射到所述可翻折反射镜，且其反射光沿所述第一光路依次经过所述第一透镜、所述物镜并入射到所述分束镜后反射在所述摄像头成像。通过样品位置选定组件可选取表面均匀的样品区域进行测量，减少因样品类型不同而对测量准确性的影响。

进一步，所述样品位置选定组件还包括位于所述照明光源与所述可翻折反射镜之间的第三透镜；所述第三透镜将照明光源所发出光线变成平行光，入射到所述可翻折反射镜，以提高摄像头成像的亮度。

此外，本发明还提供一种使用上述各向异性非线性光学特性测量装置来进行的各向异性非线性光学特性测量方法，以实现Z扫描的各向异性非线性光学特性测量。其技术方案如下：

一种各向异性非线性光学特性测量方法，包括以下步骤：

将样品夹紧在沿Z轴方向移动的位移平台上；

进行Z扫描；所述Z扫描包括以下步骤：

设置脉冲激光发生器，使其发出的线偏振光沿Z轴的第一光路依次进入偏振补偿器、分束镜、物镜、样品、第一透镜、光阑、第二透镜以及第一光电探测器，以获取样品信号T_S；

所述线偏振光经所述分束镜后，分出一束光线并沿与第一光路成夹角的第二光路入射第二光电探测器，以获取参考信号T_R；

通过偏振补偿器调节所述线偏振光的偏振角度，获取所述样品位于同一Z轴位置、不同偏振角度下的样品信号T_S和参考信号T_R；

沿Z轴方向移动所述样品，获取同一偏振角度、所述样品位于不同Z轴位置下的样品信号T_S和参考信号T_R；

根据所述样品位于同一Z轴位置、不同偏振角度下的样品信号T_S和参考信号T_R、以及同一偏振角度、所述样品位于不同Z轴位置下的样品信号T_S和参考信号T_R绘制T_S/T_R-Z函数曲线以获取样品的各向异性非线性光学特性。

与现有技术相比较，本发明的各向异性非线性光学特性测量方法在Z扫描过程中使用脉冲激光以引起非线性效应，且通过偏振补偿器调节线偏振光的偏振角度，以改变入射光偏振方向与各向异性样品晶轴的夹角，从而实现各向异性非线性光学特性的Z扫描测量。

进一步，进行Z扫描前还包括以下步骤：

进行样品测量位置选定；所述样品测量位置选定包括以下步骤：

设置照明光源、可翻折反射镜和摄像头，使所述照明光源入射到所述可翻折反射镜后的反射光沿所述第一光路依次经过所述第一透镜、所述样品和所述物镜，并经过所述分束镜后的反射光进入所述摄像头并成像；

观测所述摄像头的成像以获取所述样品的表面情况；若所述样品的表面情况为均匀，则翻转所述可翻折反射镜以及关闭所述照明光源，使其对第一光路不造成影响后，进行Z扫描；若所述样品的表面情况为不均匀，调整样品的位置，并重复进行所述摄像头的样品成像，直到所述样品的表面情况为均匀，翻转所述可翻折反射镜以及关闭所述照明光源使其对第一光路不造成影响后，进行Z扫描。通过样品位置选定可选取表面均匀的样品区域进行测量，减少因样品类型不同而对测量准确性的影响。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为现有技术中的Z扫描测量装置；

图2为本发明中各向异性非线性光学特性测量装置的结构示意图；

图3为本发明各向异性非线性光学特性测量方法中Z扫描的流程示意图；

图4为本发明各向异性非线性光学特性测量方法中样品测量位置选定的流程示意图。

具体实施方式

各向异性非线性光学特性的测量需要相对于各向异性的晶轴不同夹角的入射线偏振光。与此同时，本发明利用偏振补偿器来改变线偏振光的偏振方向，就能与各向异性样品的晶轴形成不同入射夹角，从而实现测量样品的各向异性非线性光学特性。此外，并不是所有的激光都适用于各向异性非线性光学特性的测量。由于皮秒激光、纳秒激光以及飞秒激光等脉冲激光的脉宽短，较低的脉冲能量就可以获得极高的峰值功率。当脉冲激光经物镜聚焦到样品上，焦点附近能量足够高就能引起强烈的非线性效应。因此，当使用脉冲激光作为Z扫描光源时，经样品产生可观察的非线性效应后，此时只需改变线偏振光的偏振方向，即改变进入样品的入射光偏振角，就能获取其各向异性非线性光学特性。本发明的各向异性非线性光学特性测量装置根据上述发明人的发现并配合Z扫描的原理而设计的。

请参阅图2，本发明的各向异性非线性光学特性测量装置包括依次位于第一光路A上的脉冲激光发生器1、调节所述脉冲激光发生器1所发出线偏振光功率的衰减片2、调节所述脉冲激光发生器1所发出线偏振光偏振方向的偏振补偿器3、对所述脉冲激光发生器1所发出线偏振光进行分束的分束镜4、对所述第一光路A上的线偏振光进行聚焦的物镜5、带动样品100沿Z轴方向移动的电动位移平台6、与所述物镜5共焦的第一透镜7、可调孔径的光阑8、对所述第一光路A上的线偏振光进行二次聚焦的第二透镜9、探测样品信号T_S的第一光电探测器10以及位于第二光路B上并探测参考信号T_R的第二光电探测器11。所述第一光路A沿Z轴方向，且与所述第二光路B成夹角。所述脉冲激光发生器1可选择皮秒激光、纳秒激光以及飞秒激光等脉冲激光作为Z扫描光源。所述位移平台6可沿所述第一光路A方向精确移动，即沿Z轴方向在所述物镜5的焦点附近，-Z到+Z之间精确移动。特别地，所述位移平台6为电动位移平台以便于操控相对于所述物镜5焦点的位置。待测量的样品100位于所述第一光路A上且随所述位移平台6沿Z轴方向移动。所述可调孔径的光阑8可打开或闭合。

进一步，还包括分别与所述第一光电探测器10以及所述第二光电探测器11连接的分析器12，所述分析器12根据所述第一光电探测器10以及所述第二光电探测器11所产生的信号进行计算，从而实现测量智能化与自动化，便于进行分析和计算。

进一步，还包括分别与所述第一光电探测器10、所述第二光电探测器11以及所述分析器12电连接的信号放大器13。所述第一光电探测器10与所述第二光电探测器11探测到的光信号经所述信号放大器13放大与去噪后，再输入至所述分析器13，以提高测量精度。优选地，所述信号放大器11为锁相放大器，能够同步接收和处理所述参考信号T_R和所述样品信号T_S。此外，所述信号放大器11还可以是同样能同步接收和处理光信号的双通道同步探测器。通过所述信号放大器11的去噪，能减少测量环境光对测量结果的影响，从而降低对测量环境的要求。

进一步，所述分析器12为设有CPU并安装有监控软件的计算机。在本实施例中，所述分析器12内装有控制与分析软件以进行监控。在本实施例中，所述控制与分析软件专门用Labview编写，所述控制与分析软件可以被打包并安装到所有的计算机上。通过控制与分析软件同时控制所述位移平台6的移动距离以及所述信号放大器13的信号处理，实现所述位移平台6与所述信号放大器13的联动。在所述分析器12的监控下，所述样品100在Z轴方向上每移动一步，所述分析器12即可获取所述信号放大器13的多个信号值并得到平均值，从而获取所述样品100在该位置上更为准确的光强信息。通过软件设置扫描单步步长，扫描次数等，并设置回归零点、回归起点位置等来实现精确微调。通过实时绘制散点图，直观地获取T_S/T_R-z函数曲线图并保存，从而进一步实现测量的智能化、自动化，并提高测量结果的准确性。

请参阅图3，基于上述各向异性非线性光学特性测量装置的结构，通过本实施例对本发明的各向异性非线性光学特性测量方法中的Z扫描步骤进行说明：

步骤S000：将所述样品100固定到所述位移平台6上，此时所述样品100相对于所述物镜5与透镜7共焦的位置为Z1。

步骤S100：所述脉冲激光发生器1沿所述第一光路A向所述样品100的方向发射出线偏振光。在本实施例中，所述发出的线偏振光的脉冲激光发生器1为飞秒脉冲激光器。

步骤S110：沿所述第一光路A发射的线偏振光进入所述衰减片2，根据所述样品100的性质，所述衰减片2调整线偏振光的功率，在保证激光能引起样品非线性光学效应的同时，防止其对所述样品100造成损伤。

步骤S120：经所述衰减片2调整功率后的线偏振光进入所述偏振补偿器3后，偏振角调整为偏振角度A1’，所述偏振补偿器3改变线偏振光的偏振方向，从而实现线偏振光的偏振方向与所述样品100的晶轴夹角的改变。在本实施例中，利用偏振补偿器作为半波片来改变线偏振光的偏振方向与各向异性样品100的晶轴夹角，可测量样品的各向异性非线性光学特性。装置中使用的Berek偏振补偿器3可作为四分之一波片、半波片或波长在200-1600nm之间的任意波片，可以方便、精确地调节激光的偏振方向，有利于测量样品的各向异性非线性信号。另外，通过加入偏振片和偏振补偿器(作为四分之一波片)的组合，可以得到线偏振、椭圆偏振以及圆偏振的入射光。

步骤S130：所述分束镜4对经过所述偏振补偿器3调整偏振方向的线偏振光进行分束，分为继续沿所述第一光路A发射的第一光束，以及沿与所述第一光路A成夹角的第二光路B发射的第二光束。

步骤S140：所述第一光束进入所述物镜5，所述物镜5对其进行聚焦。

步骤S141：所述第二光束进入所述第二光电探测器12，所述第二光电探测器12探测到所述第二光束并将其转为参考信号T_R，以供排除激光波动对实验结果的影响。

步骤S150：经所述物镜5聚焦后的第一光束沿所述第一光路A入射到所述样品100的测量位置上并产生非线性效应。

步骤S160：经过所述样品100后，所述第一光束继续沿所述第一光路A进入所述第一透镜7，调整所述第一透镜7使其与所述物镜5共焦，以确保所述第一光束继续保持在所述第一光路A上。

步骤S170：经过所述第一透镜7的光束进入所述光阑8，通过开闭所述光阑8可测量开孔光信号或闭孔光信号。

步骤S180：经过所述远场小孔的第一光束经过所述第二透镜9并被二次聚焦。

步骤S190：经过二次聚焦的第一光束进入所述第一光电探测器10，所述第一光电探测器10探测到第一光束的光信号并作为样品信号T_S，并获得在Z1位置上的T_S/T_R值。

通过所述偏振补偿器3调整所述脉冲激光发生器1所发出的线偏振光的偏振角度，使其为A2’、A3’……并重复步骤S120到步骤190，可获取所述样品100同一位置Z1上，不同偏振角度状态下的各向异性非线性光学特性。

通过移动所述位移平台6，从而改变所述样品100在Z轴方向上相对于所述物镜5的焦点位置，使其为Z2、Z3……并重复S120到步骤190，从而获取所述样品100在同一偏振角度下不同位置的各向异性非线性光学特性。

步骤S195：根据上述同一Z位置不同偏振角度A1’、A2’、A3’……下T_S/T_R的值，以及同一偏振角A’不同Z位置Z1、Z2、Z3……下T_S/T_R以及所对应的Z轴位置的值绘制出T_S/T_R-Z函数曲线，从而获得所述样品100的各向异性非线性光学特性。

在本实施例中，测量线偏振光的偏振方向分别与所述样品100的晶轴的夹角为0°，45°和90°情况下的各向异性非线性开孔、闭孔信号，其结果表明各向异性液晶样品的非线性吸收和非线性折射信号对入射光的偏振方向有很强的依赖性，证明本各向异性非线性光学特性测量装置可测量各向异性样品的非线性光学特性。

此外，由于激光会出现不稳定的情况，在处于不稳定情况下，其能量会出现2-3％的波动。对于非线性信号小于3％的样品，激光的不稳定会对测量结果造成影响。通过测量所述第一光电探测器10的信号T_S与所述第二光电探测器11的信号T_R，将T＝T_S/T_R可排除激光不稳定性对测量结果的影响。

进一步，对于均匀的溶液类的样品，激光入射的位置对非线性光学特性的测量结果影响不大。但对于薄膜类的样品、片状的二维材料，可能会出现表面不均匀的情况。当激光入射到不均匀的位置时，会影响测量的准确性。尤其是对于百微米大小的二维材料，由于光斑大小随样品移动而不断变化，在测量前应进行观察，保证样品尺寸大于光斑尺寸，从而确保测量的准确性。

为此，本发明的各向异性非线性光学特性测量装置还包括样品位置选定组件14。所述样品位置选定组件14包括照明光源141、可翻折反射镜142以及摄像头143。所述可翻折反射镜142位于所述第一光路A上且位于所述第一透镜7与所述光阑8之间。通过翻转所述可翻折反射镜142，使得所述可翻折反射镜142位于或离开所述第一光路A。所述可翻折反射镜142打开时，所述照明光源141发出的照明光束入射到所述可翻折反射镜142，且所述选定光束的出射光路与所述第一光路A重合，并沿所述第一光路A依次经过所述第一透镜7、所述样品100、所述物镜5以及所述分束镜4，经所述分束镜4反射后进入所述摄像头143并成像；优选地，进行样品位置选定时，所述第一透镜7与所述物镜5共焦，通过所述摄像头143进行成像。所述可翻折反射镜142闭合时，所述可翻折反射镜142离开所述第一光路A，此时所述可翻折反射镜142不对所述照明光源141的发出的光线进行反射，也不对Z扫描的任何光路造成影响。优选地，所述照明光源141为LED灯，以提高照明清晰度。进一步，在所述照明光源141与所述可翻折反射镜142之间设置第三透镜144，所述照明光源141发出的光线，经过所述第三透镜144后变成平行光，入射到所述可翻折反射镜142，以提供所述摄像头143成像的光亮度。优选地，所述摄像头143为CCD摄像头、CMOS相机等成像装置。

请参阅图4，基于上述的各向异性非线性光学特性测量装置结构，通过本实施例对本发明的各向异性非线性光学特性测量方法中样品测量位置选定的步骤进行说明：

步骤S000：将所述样品100固定到所述位移平台6上，此时所述样品100相对于所述物镜5与透镜7共焦的位置为Z1。

步骤S200：将所述样品100设置到所述位移平台6后，打开所述可翻折反射镜142以及所述照明光源141，所述照明光源141发出所述选定光束并入射到所述可翻折反射镜142。

步骤S210：所述选定光束经过所述可翻折反射镜142的反射光沿所述第一光路A依次经过所述第一透镜7、所述样品100和所述物镜5，然后经过所述分束镜4。

步骤S220：所述分束镜4对所述光束进行反射。

步骤S230：由所述分束镜4反射的光线沿选定光路C进入所述摄像头143并成像。

步骤S240：观测所述摄像头143的成像以获取所述样品100在所述第一光路A上的表面情况。若所述样品100的表面情况均匀，则关闭所述可翻折反射镜142以及所述照明光源141，并进行步骤S100到S195中的Z扫描；若所述样品100的表面情况不均匀，则调整位移平台上所述样品100的三维位置，改变所述样品100位置并重复步骤200值步骤240，直至选取表面均匀的所述样品100的位置，关闭所述可翻折反射镜142以及所述照明光源141，并进行步骤S100到S195中的Z扫描。

此外，还可以通过所述摄像头143对所述样品100相同表面Z扫描前和Z扫描后的成像进行比较，能观察到所述样品是否被激光损伤，以调节所述脉冲激光发生器1和所述衰减片2的工作状态。

与现有技术相比较，本发明的各向异性非线性光学特性测量装置及其测量方法具有以下优势：

(1)使用脉冲短的脉冲激光作为Z扫描光源，并配合偏振补偿器调节入射线偏振光的偏振角度，从而获取不同的夹角的入射线偏振光，实现Z扫描中的各向异性非线性光学特性测量。

(2)通过安装有控制与分析软件的分析器，实现测量的智能化、自动化，而且可同时控制样品在Z轴的精确的移动以及信号处理，直观地获取T_S/T_R-z函数曲线图，其测量结果的准确性高。

(3)还设有双通道的锁相放大器等信号放大器，在减少环境光影响的同时，提高其测量精确性，减低对测量环境的要求，扩大Z扫描的使用范围。

(4)配合样品位置选定组件根据样品的类型选取不同的测量位置，可以测量薄膜类的样品、片状的二维材料等，适用性广。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种各向异性非线性光学特性测量装置，其特征在于：依次位于第一光路上、可发出线偏振光的脉冲激光发生器、调节所述线偏振光偏振方向的偏振补偿器、对所述线偏振光进行分束的分束镜、对所述线偏振光进行聚焦和放大的物镜、夹住样品沿Z轴方向移动的位移平台、与所述物镜共焦的第一透镜、可调孔径的光阑、对所述线偏振光进行二次聚焦的第二透镜、探测所述线偏振光的样品信号T_S的第一光电探测器以及位于第二光路并探测所述线偏振光的参考信号T_R的第二光电探测器；所述第一光路为Z轴方向，且与所述第二光路成夹角。

2.根据权利要求1所述的各向异性非线性光学特性测量装置，其特征在于：还包括分别与所述第一光电探测器以及所述第二光电探测器电连接的分析器，所述分析器获取所述样品信号T_S和所述参考信号T_R并进行分析计算。

3.根据权利要求2所述的各向异性非线性光学特性测量装置，其特征在于：还包括分别与所述第一光电探测器、所述第二光电探测器以及所述分析器电连接的信号放大器；所述信号放大器对所述样品信号T_S和所述参考信号T_R进行放大、去噪后，所述分析器进行分析计算。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的各向异性非线性光学特性测量装置，其特征在于：还包括位于第一光路上、在所述脉冲激光发生器与所述偏振补偿器之间的衰减片，所述衰减片调整所述线偏振光的功率。

5.根据权利要求2所述的各向异性非线性光学特性测量装置，其特征在于：所述分析器为装有专门用Labview编写控制与分析软件的计算机。

6.根据权利要求3所述的各向异性非线性光学特性测量装置，其特征在于：所述信号放大器为双通道的锁相放大器。

7.根据权利要求4所述的各向异性非线性光学特性测量装置，其特征在于：还包括样品位置选定组件；所述样品位置选定组件包括照明光源、可翻折反射镜以及摄像头；所述可翻折反射镜打开时，所述照明光源发出的光线入射到所述可翻折反射镜，且其反射光沿所述第一光路依次经过所述第一透镜、所述物镜并入射到所述分束镜后，反射到所述摄像头进行成像。

8.根据权利要求7所述的各向异性非线性光学特性测量装置，其特征在于：所述样品位置选定组件还包括位于所述照明光源与所述可翻折反射镜之间的第三透镜；所述第三透镜使得所述照明光源所发出光线变成平行光，入射到所述可翻折反射镜。

9.一种各向异性非线性光学特性测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

将样品设置在沿Z轴方向移动的位移平台上；

进行Z扫描；所述Z扫描包括以下步骤：

设置脉冲激光发生器，使其发出的线偏振光沿Z轴的第一光路依次进入偏振补偿器、分束镜、物镜、样品、第一透镜、光阑、第二透镜以及第一光电探测器，以获取样品信号T_S；

所述分束镜从所述线偏振光分出一束光线并沿与第一光路成夹角的第二光路入射到第二光电探测器，以获取激光参考信号T_R；

通过偏振补偿器调节所述线偏振光的偏振角度，获取所述样品位于同一Z轴位置、不同偏振角度下的样品信号T_S和参考信号T_R；

沿Z轴方向移动所述样品，并获取同一偏振角度、所述样品位于不同Z轴位置下的样品信号T_S和参考信号T_R；

根据所述样品位于同一Z轴位置、不同偏振角度下的样品信号T_S和参考信号T_R、以及同一偏振角度、所述样品位于不同Z轴位置下的样品信号T_S和参考信号T_R绘制T_S/T_R-Z函数曲线以获取样品的各向异性非线性光学特性。

10.根据权利要求9的各向异性非线性光学特性测量方法，其特征在于：进行Z扫描前还包括以下步骤：

进行样品测量位置选定；所述样品测量位置选定包括以下步骤：

设置照明光源、可翻折反射镜和摄像头，使所述照明光源经过所述可翻折反射镜后的反射光沿所述第一光路依次经过所述第一透镜、所述样品和所述物镜，并经过所述分束镜，反射进入所述摄像头并成像。

观测所述摄像头的成像以获取所述样品的表面情况；若所述样品的表面情况为均匀，则翻转所述可翻折反射镜以及关闭所述照明光源，使其对第一光路不造成影响后，进行Z扫描；若所述样品的表面情况为不均匀，调整样品的位置，并重复进行所述摄像头的样品成像，直到所述样品的表面情况为均匀，翻转所述可翻折反射镜以及关闭所述照明光源使其不对第一光路造成影响后，进行Z扫描。

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