[发明专利]一种共线飞秒激光偏振泵浦探测系统

权利要求书

1.一种共线飞秒激光偏振泵浦探测系统，其特征在于，含有：

偏振输出脉冲激光器，用于输出脉冲激光；

第一波片，为二分之一波片，用于接收脉冲激光，并将脉冲激光的偏振方向旋转；

第一分光器件，为偏振分光器件，用于将偏振方向旋转的脉冲激光分成偏振方向互相垂直的两激光束，这两束激光分别为水平方向偏振的激光束，即为泵浦光，以及垂直方向偏振的激光束，即为探测光；

第二波片，为二分之一波片，接收第一分光器件的水平偏振的激光束，用于将水平偏振的激光束的偏振方向发生旋转；

第二分光器件，为偏振分光器件，接收经过第二波片后偏振方向旋转的激光束，用于输出偏振方向水平的激光束；

第一反射镜，为45度激光反射镜，接收并反射经过第二分光器件的偏振方向水平的激光束；

声光调制器，接收并调制经第一反射镜反射的偏振方向水平的激光束，用于输出透射的调制激光束和反射的调制激光束；

第二反射镜，接收声光调制器透射的调制激光束，将透射的调制激光束偏转；

光阑，用于接收第二反射镜反射的调制激光束；

第一光学传感器，接收透过第二反射镜的调制激光束，与固定第二波片的第二电控旋转台形成闭环控制；

声光调制器驱动器，调制透过声光调制器的激光束；

第三分光器件，为偏振分光器件，用于将从光阑入射的激光束完全透过并输出；

第四反射镜，用于接收第一分光器件垂直方向偏振的激光束，再将其反射到第三反射镜上，由第三反射镜再入射到第三分光器件上，由于入射是垂直偏振的，激光再次被第三分光器件反射，第三和第四反射镜都是45度激光反射镜；

第二光学传感器，接收透过第三反射镜的激光束，与固定第一波片的第一电控旋转台形成闭环控制，由外部计算机控制连续调节泵浦光和探测光的功率；

通过调节第二反射镜的方向，使得通过光阑后经过第三分光器件的光束，与从第三反射镜入射到第三分光器件后被反射的光束重合；

聚焦透镜，接收经过第三分光器件的再次被反射的垂直方向的激光并辐照在在样品磁铁固定调整架上的样品表面；

磁铁固定调整架，用于将上述重合的光束共线的入射到磁铁固定调整架上的样品表面，使磁铁固定调整架上的样品与入射光束的方向范围在0度到90度；

检偏器，用于接收样品对两种偏振方向的光产生的散射光；

光电探测器，与外部计算机连接，使外部计算机从光电探测器读取信号；用于接收检偏器透过垂直偏振的激光；

电控移动台，由外部计算机控制沿着前后方向移动，而且移动方向与从第一分光器件入射到第四反射镜的激光方向平行；

第一电控旋转台，由外部计算机控制，在与第一波片所在的同一平面内旋转，旋转方向为顺时针或逆时针；

第二电控旋转台，由外部计算机控制，在与第二波片所在的同一平面内旋转，旋转方向为顺时针或逆时针。

2.根据权利要求1所述共线飞秒激光偏振泵浦探测系统，其特征在于，偏振输出脉冲激光器是波长780纳米或1560nm的飞秒光纤激光器，重复频率100MHz，平均功率30mW至150mW，脉冲宽度100fs。

3.根据权利要求1所述共线飞秒激光偏振泵浦探测系统，其特征在于，声光调制器的调制频率800Hz到25MHz可调节，频率由外部计算机控制，或用数据信号发生器输出的信号外触发工作。

4.根据权利要求1所述共线飞秒激光偏振泵浦探测系统，其特征在于，第一光学传感器和第二光学传感器采用激光功率计。

5.根据权利要求1所述共线飞秒激光偏振泵浦探测系统，其特征在于，电控移动台最高精度每步100纳米，扫描范围5厘米，相应的光学延迟范围为300ps。

6.根据权利要求1所述共线飞秒激光偏振泵浦探测系统，其特征在于，光电探测器是雪崩二极管、光电倍增管，或是电荷耦合器件CCD。

7.根据权利要求1所述共线飞秒激光偏振泵浦探测系统，其特征在于，聚焦透镜焦距为10mm至100mm。