[发明专利]基于4f相位相干成像系统测量材料的光学非线性的方法

摘要

本发明公开了一种基于4f相位相干成像系统测量材料的光学非线性的方法，4f相位相干成像系统通过分束镜将入射激光分成两束，一束为探测光进入测量光路，通过4f系统后用CCD相机采集；另一路为参考光，进入参考光路后用同一个CCD相机采集；样品位于测量光路4f系统的傅立叶平面，其特征在于参考光路是4f系统，且参考光路的出射方向和测量光路的出射方向平行。对参考光路进行了改进使得该发明可以在获得样品上脉冲激光能量的同时可以获得代表入射面上入射脉冲空间分布情况，可以在光斑空间分布不稳定的情况下测量介质的非线性折射率，光路简单，测试速度快，结果准确，数据处理方便。

主权项

1.一种基于4f相位相干成像系统测量材料的光学非线性的方法，4f相位相干成像系统通过分束镜将入射激光分成两束，一束为探测光进入测量光路，通过4f系统后用CCD相机采集；另一路为参考光；样品位于测量光路4f系统的傅立叶平面，其特征在于：所述参考光的光路是4f系统，且参考光路的出射方向和测量光路的出射方向平行，并采用同一个CCD相机采集；其测量步骤为：1)能量定标，取走样品，将校准的能量计放置在样品的位置，并使激光光斑能够全部打到能量计探测头上，然后发射一个激光脉冲，用能量计测量脉冲的能量，同时用CCD相机采集到参考光路得到的参考光斑；2)测量拟合，取走能量计，把待测样品放在测量系统的傅里叶平面上，再入射一个脉冲光，在CCD上将得到两个光斑：入射光经过主光路打过样品后在CCD上获得非线性光斑和经过参考光路后得到的参考光斑，根据获得的非线性光斑和参考光斑进行数值拟合得到待测样品的非线性折射率，拟合中通过对参考光斑的计算得到测量过程中入射到待测样品上的激光脉冲的能量，利用参考光斑上的光强分布作为入射光光强分布。