[发明专利]非线性性质测试系统和非线性性质测试方法

说明书

本发明提供的非线性性质测试系统和非线性性质测试方法，涉及光学性质测试技术领域。系统包括：用于输出泵浦光和探测光的激光输出单元；第一光处理单元，用于对泵浦光进行处理并输出至待测试样品；第二光处理单元，用于对探测光进行处理并得到第一探测光和第二探测光，第一探测光输出至待测试样品；能量探测单元，包括第一能量探测器和第二能量探测器，第一能量探测器获取从待测试样品透射出的第一探测光的第一能量值，第二能量探测器获取从第二光处理单元输出的第二探测光的第二能量值；计算处理单元，该计算处理单元根据第一能量值和第二能量值得到待测试样品的光学非线性性质。通过上述设置，可以实现泵浦光加载条件下的非线性测试。

技术领域

本发明涉及光学性质测试技术领域，具体而言，涉及一种非线性性质测试系统和非线性性质测试方法。

背景技术

在强激光作用下会诱导材料产生四波混频、光致非线性折射率变化、双光子非线性吸收、受激拉曼散射等三阶非线性光学效应，其在波长转换、激光频率调谐、全光网络开关、信息存储等方面都有着广泛应用。材料的三阶非线性光学效应与三阶极化率相关，因此，测量三阶极化率是研究其三阶非线性光学效应的有效方法。其中，对于材料光学非线性性质的测试方法很多，比如，干涉法、简并四波混频法、椭偏法以及Z扫描方法。

经发明人研究发现，干涉法和简并四波混频法需要复杂的实验装置，椭偏法需要复杂的计算且灵敏度相对较低。Z扫描方法操作简单且结果精确，因而，被广泛的应用于非线性光学性质的研究。但是，传统的Z扫描方法不能测试泵浦激光加载下介质的非线性性质。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种非线性性质测试系统和非线性性质测试方法，以实现泵浦光加载条件下的非线性测试。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种非线性性质测试系统，包括：

激光输出单元，包括用于输出泵浦光的第一输出端和用于输出探测光的第二输出端；

第一光处理单元，该第一光处理单元位于通过所述第一输出端输出的泵浦光的光路，以对该泵浦光进行光学性质调节处理，并将经过处理的泵浦光输出至待测试样品；

第二光处理单元，该第二光处理单元位于通过所述第二输出端输出的探测光的光路，以对所述探测光进行光学性质调节处理并得到第一探测光和第二探测光，其中，所述第一探测光输出至所述待测试样品；

能量探测单元，包括位于所述第一探测光的光路的第一能量探测器和位于所述第二探测光的光路的第二能量探测器，所述第一能量探测器接收从所述待测试样品透射出的第一探测光并获取该探测光的第一能量值，所述第二能量探测器接收从所述第二光处理单元输出的第二探测光并获取该探测光的第二能量值；

计算处理单元，该计算处理单元与所述第一能量探测器和所述第二能量探测器分别连接，以获取所述第一能量值和第二能量值，并根据所述第一能量值和第二能量值得到所述待测试样品的光学非线性性质。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述非线性性质测试系统中，所述激光输出单元包括：

第一激光器，该第一激光器的输出端作为所述第一输出端，以输出泵浦光；

第二激光器，该第二激光器的输出端作为所述第二输出端，以输出探测光；

同步机，该同步机与所述第一激光器和所述第二激光器分别连接，以根据所述第二激光器输出的触发信号控制所述第一激光器进行泵浦光输出工作。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述非线性性质测试系统中，所述第一光处理单元包括：

第一半波片，该第一半波片与所述第一输出端相对设置，以对所述第一输出端输出的泵浦光进行偏振处理；