[发明专利]基于透镜几何光学成像的非线性吸收测量方法

权利要求书

1.一种基于透镜几何光学成像的非线性吸收测量方法，其特征在于：将激光脉冲分束为监测光和探测光，探测光经聚焦透镜聚焦后照射到待测样品上，再经过成像透镜成像到CCD相机上，其中，待测样品位于聚焦透镜的焦点，成像透镜的焦距为f₂，待测样品与成像透镜的距离为u，CCD相机到成像透镜的距离为v，则f₂＜u＜2f₂，且1/u+1/v＝1/f₂；监测光照射在能量计探头上，其测量步骤为：

(1)先把待测样品放在监测光路能量计探头前面，在入射光路中设置前衰减器，把入射光能量调节至产生非线性的阈值以下，记录能量计读数，拿掉样品，再次记录能量计读数，由前后两次能量计读数之比得到待测样品的线性透过率；

(2)把待测样品放到探测光路中，拿掉前衰减器，在CCD相机前设置后衰减器，发一个脉冲，用CCD相机采集一个“非线性图像”，同时记录能量计读数，根据监测光和探测光的分光比确定入射到待测样品上的能量；拿掉后衰减器，设置前衰减器，发一个脉冲，用CCD相机采集一个“线性图像”；

(3)对上述获得的线性图像和非线性图像进行处理，获得待测样品的非线性吸收系数；

所述步骤(3)中的处理包括，将线性图像和非线性图像去掉背景噪声后，以线性图像作为空间输入，根据薄样品的吸收理论，计算得到样品后表面的空间分布，改变非线性吸收系数值进行拟合，其中，使样品后表面的空间分布和采集到的非线性图像重合最好时的系数就是待测样品的非线性吸收系数。

2.根据权利要求1所述的基于透镜几何光学成像的非线性吸收测量方法，其特征在于：监测光经过分束器后被能量计探头接收，根据分束器的分光比，通过能量计探头接收的能量确定入射到样品上的能量。

3.根据权利要求1所述的基于透镜几何光学成像的非线性吸收测量方法，其特征在于：所述探测光在被CCD接收前的衰减倍数大于或等于100，CCD的动态范围大于或等于12。