[发明专利]一种二阶非线性光学测试系统

说明书

技术领域：

本发明涉及光学测试系统的研制。

背景技术：

非线性光学(nonlinear optics，NLO)是现代光学的一个新领域，是研究在 强光作用下物质的响应与场强呈现的非线性关系的科学，这些光学效应称为非 线性光学效应。在众多的非线性光学效应中，倍频效应(又称二阶非线性光学效 应)是最引人注目也是研究得最多的非线性效应。1961年，P.A.Franken等人发 现石英晶体具有倍频效应，次年，用红宝石激光器首先在方解石(CaCO₃)中观 察到光学二次谐波，从而宣告了非线性光学的诞生，几十年来，该学科取得了 巨大的成就，已经发展成为以量子电动力学、经典电动力学为基础，结合光谱 学、固体物理学、化学等多门学科的综合性学科，它几乎渗透到科学技术领域 的各个方面，如在光通讯、光信息处理、存储及全息术、光计算机、激光武器、 激光精密加工、激光化学、激光医学等领域都有广泛的应用。

目前，二阶非线性光学效应测试系统仍未见有成熟的商业整机产品，国内 外的研究者根据光学的基本原理(主要是Maker条纹法)进行设备搭建，较为常见 的是用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的绿光并对此绿光特性进行识别，从而判断样品 是否具有二阶非线性光学倍频效应。然而，具有无心结构的材料在强激光的激 发下可能会产生二阶非线性倍频光，同时也可能有其它光学效应如荧光、光解、 光化学反应等非倍频光。而非倍频光对材料倍频光的判断有较大影响。目前采 用的二阶非线性光学效应测试系统是将所有的光，包括倍频光和非倍频光一起 进行探测观察，因此在测试过程中很难对倍频光和非倍频光特别是荧光进行严 格的区分和识别，这是目前非线性光学检测系统面临的一个难题。因此，建立 一套易区分和识别倍频光和非倍频光的二阶非线性光学效应的测试系统是非常 有意义的。

发明内容：

本发明的目的是研制一套对倍频光高分辨率、高灵敏度，且易区分和识别 倍频光和非倍频光的新型二阶非线性光学效应测试系统。

本发明包括如下技术方案：

1.一种二阶非线性光学测试系统，本系统包括激光光源1，样品室2，探测器4， 其特征在于：该系统在样品室2与探测器4之间放置谱仪3，将激光激发样品产 生的倍频光及其它光效应产生的非倍频光分开，在谱仪3后采用探测器4探测 倍频光。

2.如项1所述的二阶非线性光学测试系统，其特征在于：该系统设置多通道数 字延迟脉冲发生器5，用于协调控制OPO光源、探测器和谱仪。

3.如项1所述的二阶非线性光学测试系统，其特征在于：该系统设置仪器控制 及数据采集与分析平台6。

4.一种项1的二阶非线性光学测试系统的用途，其特征在于：该系统用于材料 的紫外、可见、红外二阶非线性光学测试。

5.一种项4所述的二阶非线性光学测试系统的用途，其特征在于：所述的材料 的形态包括粉末和单晶体。

该系统中谱仪的作用是将不同频率的光进行筛分，而探测器则可对不同光 谱信号进行探测。