[发明专利]一种二阶非线性光学测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种二阶非线性光学测试装置及其测试方法，所述装置通过激光单元以预设角度小于90°向待测样品发射入射光，待测样品经入射光照射后产生反射光，该反射光为入射光的倍频光，然后利用检测单元接收反射光，并对反射光的信号强度进行检测，得到待测样品表面的二阶非线性光学信息。本发明适用于测试对激光有较强吸收的样品，本发明激光以预设角度入射待测样品，激光仅在待测样品的表面产生反射，避免了待测样品对激光的吸收；另外，本发明激光可以以小于90°的不同入射角入射待测样品，测试不同入射角的反射光信号强度，得到不同入射角待测样品的表面二阶非线性光学信息，测量结果更加可靠，方便快捷。

技术领域

本发明涉及光谱仪器技术领域，尤其是涉及一种二阶非线性光学测试装置及测试方法。

背景技术

非线性光学效应，是一种重要的非线性光学效应，具有非线性光学效应的材料能够对不同波长的激光进行变频得到新波长激光。由于非线性光学技术能够获得特殊用途的新波长激光，从而扩展激光器的可调谐范围，因此，该技术在光通讯、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。通过测试待测材料的倍频性能可以判断其非线性光学性能，现有测量非线性光学效应的装置都是利用激光激发待测材料，通过探测器对透过样品产生的光信号进行检测，分析样品是否具有倍频效应以及倍频能力的强弱。但是，对于本身对激光光源或信号光有较强吸收的待测材料，比如磷锗锌晶体(简称ZGP晶体)，则通过这种方法无法测试到真实的信号光强度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种二阶非线性光学测试装置及测量方法，能够解决现有对激光光源或信号光有较强吸收的待测材料的非线性光学性能检测准确度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种二阶非线性光学测试装置，包括：

激光单元，用于以预设角度向待测样品单元发射入射光，所述预设角度小于90°；

待测样品单元，包括样品架和放置在所述样品架上的待测样品，所述入射光经过所述待测样品后产生反射光，所述反射光为入射光的倍频光；

检测单元，用于接收所述反射光，并对所述反射光的信号强度进行检测，得到待测样品表面的二阶非线性光学信息。

作为本发明再进一步的方案：所述光学测试装置还包括：

光隔离器，设置在所述激光单元和所述待测样品之间的光路上，所述光隔离器镀有对入射光波长的增透膜。

作为本发明再进一步的方案：所述光学测试装置还包括：

第一分光棱镜，设置在所述光隔离器和所述待测样品之间的光路上，所述第一分光棱镜镀有所述入射光波长的增透膜。

作为本发明再进一步的方案：所述光学测试装置还包括：

第二分光棱镜，设置在所述待测样品和所述检测单元之间的光路上，所述第二分光棱镜镀有所述入射光波长和所述反射光波长的增透膜。

作为本发明再进一步的方案：所述检测单元包括光电探测器和数据采集器；

所述光电探测器接收所述反射光，确定所述反射光的信号强度，并将所述信号强度转化为电信号；

所述数据采集器接收所述电信号，并将所述电信号转化为数字信号。

作为本发明再进一步的方案：所述激光单元为纳秒、皮秒或者飞秒的激光器，所述激光器出射的激光的波段为红外光波段、可见光波段或者紫外光波段。