[发明专利]一种基于相变材料的解频方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于光学技术领域，特别是涉及一种基于相变材料的解频方法及装置。

背景技术

在光学研究领域中，常常需要分析某束混合光中各单色光的光强及比例，分析方式是将混合光照射在具有一定透过率的介质上，混合光穿过介质后光强度改变，改变后的光强值可以直接测量，该值等于原混合光中各单色光的光强乘以透过率之积的和，若混合光中共有L种单色光，则该方程中共有L个未知数，需要建立L个方程以求解。

传统的方式是选择用一组有不同透过率的滤光片转轮的方法去改变每一次测试时的透过率，如假设混合光中有L种单色光，则需要有L个不同透过率的滤光片来测量，测试繁琐，效率低，测试用器材体积大，极其不方便。

发明内容

基于此，针对上述问题，本发明提出一种基于相变材料的解频方法及装置，能够完全有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案是：一种基于相变材料的解频方法，利用相变材料测量混合光中各单色光的光强及所占比例，包括以下过程：

a、选取合适的相变材料，该相变材料对光的吸收率随温度的变化而变化，且这种变化是非线性的；

b、测量T₁温度下，混合光透过相变材料后的光强S₁，其中已知该混合光由n种单色光组成，且各单色光的波长分别为λ₁、λ₂、…、λ_n，假设透过相变材料前各单色光的光强分别为I₁(λ₁)、I₂(λ₂)、…、I_n(λ_n)，在T₁温度下，各单色光对相变材料的透过率分别为

则有，透过相变材料后各单色光的光强分别为可得如下方程：

同样的，在不同温度T₂、T₃、…、T_n下，测量混合光透过相变材料后的光强S₂、S₃、…、S_n，得到以下方程：

其中，表示在T_n温度下，波长为λ_n的单色光对相变材料的透过率；

c、测量不同温度T₁、T₂、…、T_n下，波长分别为λ₁、λ₂、…、λ_n的单色光对相变材料的透过率的值，表示在T_j温度下，波长为λ_i的单色光对相变材料的透过率，i＝1、2、…、n,j＝1、2、…、n；

d、将的值依次带入方程(1)至方程(n)中，由于相变材料对光的吸收率随温度的变化而变化，且这种变化是非线性的，故的值随温度非线性变化，则方程(1)至方程(n)组成的方程组必定有解，求解得到I₁(λ₁)、I₂(λ₂)、…、I_n(λ_n)，即求得混合光中各单色光的光强；利用I₁(λ₁)、I₂(λ₂)、…、I_n(λ_n)的值可求得各单色光的光强比例为：

波长为λ₁的单色光的光强比例为：I₁(λ₁)/I₀；

波长为λ₂的单色光的光强比例为：I₂(λ₂)/I₀；

………

波长为λ_n的单色光的光强比例为：I_n(λ_n)/I₀；

其中，I₀＝I₁(λ₁)+I₂(λ₂)+…+I_n(λ_n)。

在优选的实施例中，混合光透过相变材料后的光强测量包括如下过程：

b1、控制测量环境温度恒定；

b2、将平行的混合光汇聚于一点，该点恰好位于相变材料表面；