CN201477041U - 一种红外非线性光学测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种红外非线性光学测试装置。该装置由激光光源，测试室，滤光片，样品架，滤光片，衰减片，光电倍增管，信号接收分析仪器组成，其特征在于：该装置的滤光片，样品架，滤光片，衰减片，光电倍增管依次置于测试盒中，测试盒为一密闭的暗盒。激光光源为OPO产生的1.9-2.2微米激光、掺钬的激光晶体发射的2.1微米激光、掺铥的激光晶体发射的1.9微米激光中的一种。采用光电倍增管对样品激发的1微米信号光进行探测，所探测的信号输入到信号接收分析仪器中，可以实现对包括粉末和单晶样品的2微米波段二阶非线性光学效应的定性和定量测试。本实用新型结构简单，具有使用方便、响应灵敏度高的优点。

Description

一种红外非线性光学测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种红外二阶非线性光学效应测试装置的研制，属于光谱仪器技术领域。

背景技术

二阶非线性光学效应，是一种重要的非线性光学(nonlinear optics，简称NLO)效应，利用具有二阶非线性光学效应的材料对不同波长激光进行变频，是获得具有特殊用途的新波长激光的重要途径之一，在光通讯、激光雷达、卫星测距、激光化学、激光医学等领域有着广泛的应用。研究及寻找新的非线性光学材料已成为目前非线性光学领域的研究热点。通过测试非线性光学材料的倍频性能可以判断其非线性系数的大小。

目前，二阶非线性光学效应测试装置仍未见有成熟的商业整机产品，国内外的研究者普遍的做法是利用1.06um调Q激光激发样品，直接通过探测器对样品产生的各种光信号进行检测，分析是否产生532nm的绿光并对绿光特性进行识别，从而判断样品是否具有倍频效应以及倍频能力的强弱。然而，目前所探索的可用于2微米波段的非线性光学材料，由于在波长800nm以下有着较强的吸收，采用上述测试方法无法满足要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可用于红外非线性光学测试的装置，用来测试材料在2微米波段的二阶非线性光学效应。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种红外非线性光学测试装置，包括激光光源1，测试室2，第一滤光片3，样品架4，第二滤光片5，衰减片6，光电倍增管7，信号接收分析仪器8，其特征在于：该装置的第一滤光片3，样品架4，第二滤光片5，衰减片6，光电倍增管7依次置于测试盒2中，测试盒2为一密闭的暗盒。

该装置的第一滤光片3镀有对2微米波段高透对其他波段高反的介质膜，第二滤光片5镀有对1微米波段高透对其他波段高反的介质膜。

该装置的激光光源1为OPO产生的1.9-2.2微米激光、掺钬的激光晶体发射的2.1微米激光、掺铥的激光晶体发射的1.9微米激光中的一种。

该装置用于材料的2微米波段二阶非线性光学测试，且所测试材料的形态包括粉末和单晶体。

该装置的第一滤光片3透过2微米波段的激光而滤去其他波段的光，因而只有激光光源1输出的2微米波段激光进入测试室2，入射到置于样品架4的样品上。第二滤光片5镀有对1微米波段高透对其他波段高反的介质膜，因而只有样品倍频产生的1微米波段倍频光才能透过。根据不同样品倍频光的强弱，对衰减片6镀制1微米波段不同透过率的介质膜，保证了通过衰减片6被光电倍增管7接收的是样品激发的倍频光。选用对1微米波段光信号响应灵敏的光电倍增管7接收并放大信号，进而将光电倍增管7放大的信号输入到是信号接收分析仪器8可以实现弱信号二阶非线性光学效应的测探和定性分析。如果用石英、磷酸二氢钾(KDP)、磷酸二氢铵(ADP)、磷酸二氘钾(KD*P)、铌酸锂(LiNbO₃)等已知倍频材料为标准物，通过测试未知样品倍频光的强度，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的大小。

本实用新型结构简单，具有使用方便、响应灵敏度高等优点。可以实现对包括粉末和单晶样品的2微米波段二阶非线性光学效应的定性和定量测试。

附图说明

附图为本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方案。附图中：

1是激光光源：为OPO产生的1.9-2.2微米激光、掺钬的激光晶体发射的2.1微米激光、掺铥的激光晶体发射的1.9微米激光中的一种，在连续、长脉冲或Q脉冲(包括主动和被动调Q所产生的Q脉冲)工作方式下运转。

2是测试室：为一密闭的暗盒，只有一个窗口，用于输入激光信号。

3是第一滤光片：镀有对2微米波段高透对其他波段高反的介质膜。

4是样品架：为一多自由度调整架，可以精确地上下左右平移和转动，粉末或单晶体的样品可放置在上面。

5是第二滤光片：镀有对1微米波段高透对其他波段高反的介质膜。

6是衰减片：根据样品倍频光的强弱，镀制1微米不同透过率的介质膜。

7是光电倍增管：为对1微米波段光信号响应灵敏的光电倍增管。

8是信号接收分析仪器：为示波器或者是数据采集卡连接计算机的数据接收分析装置。

该红外非线性光学测试装置的第一滤光片3，样品架4，第二滤光片5，衰减片6，光电倍增管7依次置于测试盒2中。光电倍增管7通过数据线连接到信号接收分析仪器8。

Claims (3)

1.一种红外非线性光学测试装置，包括激光光源(1)，测试室(2)，第一滤光片(3)，样品架(4)，第二滤光片(5)，衰减片(6)，光电倍增管(7)，信号接收分析仪器(8)，其特征在于：该装置的第一滤光片(3)，样品架(4)，第二滤光片(5)，衰减片(6)，光电倍增管(7)依次置于测试盒(2)中，测试盒(2)为一密闭的暗盒。

2.如权利要求1所述的红外非线性光学测试装置，其特征在于：该装置的第一滤光片(3)镀有对2微米波段高透对其他波段高反的介质膜，第二滤光片(5)镀有对1微米波段高透对其他波段高反的介质膜。

3.如权利要求1所述的红外非线性光学测试装置，其特征在于：该装置的激光光源(1)为OPO产生的1.9-2.2微米激光、掺钬的激光晶体发射的2.1微米激光或者掺铥的激光晶体发射的1.9微米激光中的一种。

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