[发明专利]吸收性介质复折射率测量装置及其测量方法

说明书

本发明涉及一种吸收性介质复折射率测量装置及其测量方法，包括激光发射器、尖劈形吸收性介质、CCD探测器、示波器与转动机构，所述转动机构包括直杆、与直杆一端固定连接的第一平台及与直杆另一端铰接的第二平台，所述激光发射器放置在第一平台上，尖劈形吸收性介质放置在第二平台上；CCD探测器设置第二平台的后方，接收激光发射器直接射出的光束或经尖劈形吸收性介质折射后的光束并将光信号输送至示波器进行实时显示。本发明测量原理容易理解，光路简单，仪器成本低。

技术领域

本发明涉及一种吸收性介质复折射率测量装置及其测量方法。

背景技术

对于吸收性介质的折射率，其值用复折射率来表征。这种形式上的变化使波的性质也发生了变化，尤其是折射率虚部，不仅是介质吸收特性的根源，还影响反射光、透射光的偏振状态。复折射率的研究不仅具有理论意义，同时还具有实际的应用价值。

现有的复折射率的测量方法主要有偏振技术，入射的线偏振光经吸收性介质反射后将变成椭圆偏振光，通过测量反射光的位相和振幅来测定复折射率的实部和虚部获得，原理比较复杂，完成测量需要较多的元器件，光路比较复杂，且的仪器价格较贵；也有人利用表面等离子体共振技术测量复折射率，通过测量反射率、共振角、相位差等计算样品的复折射率，实验原理难懂，仪器结构也较复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种吸收性介质复折射率测量装置及其测量方法，测量原理容易理解，光路简单，仪器成本低。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种吸收性介质复折射率测量装置，其特征在于：包括激光发射器、尖劈形吸收性介质、CCD探测器、示波器与转动机构，所述转动机构包括直杆、与直杆一端固定连接的第一平台及与直杆另一端铰接的第二平台，所述激光发射器放置在第一平台上，尖劈形吸收性介质放置在第二平台上；CCD探测器设置第二平台的后方，接收激光发射器直接射出的光束或经尖劈形吸收性介质折射后的光束并将光信号输送至示波器进行实时显示。

进一步的，所述第二平台的上端面设置有挡板，所述挡板中部设置有开口，直杆与第二平台的铰接点与所述开口在竖直方向上重合。

进一步的，所述第二平台的下侧面设置刻度盘，所述直杆上设置有紧贴所述刻度盘的指针。

进一步的，所述激光发射器和尖劈形吸收性介质间还设置有扩束器对激光进行扩束。

一种吸收性介质复折射率测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将激光发射器放置在第一平台上，调整激光发射器的角度使射出的激光直接通过挡板中部的开口，该激光的方向作为激光初始方向，CCD探测器接收到该激光后将对应的光信号输送至示波器进行显示；

步骤S2：记录此时指针在刻度盘上对应的角度作为基准角度；

步骤S3：将尖劈形吸收性介质紧贴挡板设置并将第一平台连同直杆旋转至第一角度，由激光发射器射出的激光经尖劈形吸收性介质处发生折射，CCD探测器接收到折射后的激光后将对应的光信号输送至示波器进行显示；

步骤S4：通过示波器上波峰的位置移动计算出光束在CCD探测器垂直于激光初始方向的采集窗口上移动的距离Y，进而计算出激光经过尖劈形吸收性介质的出射面时相对于激光初始方向的偏转角β及激光的第一实折射角

其中，L为出射面上出射点到CCD探测器的采集窗口的距离，α为尖劈形吸收性介质的顶角；

步骤S5：将第一平台连通直杆旋转至第二角度，进行如步骤S3至步骤S4的操作得到激光的第二实折射角

步骤S6：结合实折射率与尖劈形吸收性介质复折射率的关系，得到复折射率实部与虚部之间的关系式如下：