[发明专利]一种被动相位锁定装置

说明书

本发明实施例公开了一种被动相位锁定装置，包括分束镜单元、光路延迟单元、光路补偿单元以及光路接收单元；分束镜单元包括第一分束镜和第二分束镜，第一分束镜用于将光源发出的光束分为反射光束和透射光束；第二分束镜用于将反射光束分为第一反射光束和第一透射光束，将透射光束分为第二反射光束和第二透射光束；光路延迟单元包括第一光路延迟单元、第二光路延迟单元和第三光路延迟单元；光路补偿单元包括第一光路补偿单元和第二光路补偿单元，各光路延迟单元和各光路补偿单元分别位于各光束的传播路径上并用于延迟或者补偿各光束。本发明的技术方案可以实现四个光束的相位锁定以及光程差连续可调，被动相位锁定装置结构简单且操作简便。

技术领域

本发明实施例涉及光学技术领域，尤其涉及一种被动相位锁定装置。

背景技术

超快二维电子光谱实验探测的是样品先后经过三束具有一定可控时间延迟的脉冲激光A、B、C作用后产生的微弱的三阶非线性光学响应。样品经过第一束激光脉冲A激发之后处于一个相干态，故A和B之间的时间延迟称为相干时间，其间包含相位的演化；而样品经过第二个脉冲B作用后处于一个布居态，故B和C之间的时间延迟称为布居时间，其间没有相位的演化；最后，样品经过第三个脉冲C作用后又处于相干态，并发射出一个三阶非线性极化信号，通常使用一个相位与之锁定的本机振荡脉冲通过外差检测的方法探测该微弱信号的振幅和相位信息。因此，在二维光谱实验中，脉冲A和B，以及脉冲C和本机振荡脉冲之间需要实现相位的锁定。

现有阶段可以实现二维傅里叶变换光谱中相位稳定的方法分为被动式稳定方法和主动式稳定方法。其中，使用光栅来做分束镜是一种实现被动相位锁定的方法，但是，光栅在分束时会产生较大的角度色散；使用负反馈电路来调节光路中的光程是一种实现主动相位锁定的方法，但是需要额外的干涉仪、反馈电路以及控制器，结构过于复杂。

发明内容

本发明提供一种被动相位锁定装置，以实现简化装置结构，降低装置搭建成本，降低装置操作难度，同时，使得该被动相位锁定装置可适用于采用可见光作为光源的情况。

第一方面，本发明实施例提供了一种被动相位锁定装置，该装置包括分束镜单元、光路延迟单元、光路补偿单元以及光路接收单元；

其中，分束镜单元包括第一分束镜和第二分束镜，第一分束镜用于将光源发出的光束分为反射光束和透射光束；第二分束镜位于第一分束镜远离光源的一侧，用于将反射光束分为第一反射光束和第一透射光束，将透射光束分为第二反射光束和第二透射光束；

光路延迟单元包括第一光路延迟单元、第二光路延迟单元和第三光路延迟单元；光路补偿单元包括第一光路补偿单元和第二光路补偿单元；

其中，第一光路延迟单元位于第一分束镜与第二分束镜之间且位于反射光束的传播路径上，用于延迟反射光束；第二光路延迟单元位于第二反射光束的传播路径上，用于延迟第二反射光束；第三光路延迟单元位于第二透射光束的传播路径上，用于延迟第二透射光束；第一光路补偿单元位于第一反射光束的传播路径上，用于补偿第一反射光束；第二光路补偿单元位于第一透射光束的传播路径上，用于补偿第一透射光束；

或者，第一光路延迟单元位于第一分束镜与第二分束镜之间且位于透射光束的传播路径上，用于延迟透射光束；第二光路延迟单元位于第一反射光束的传播路径上，用于延迟第一反射光束；第三光路延迟单元位于第一透射光束的传播路径上，用于延迟第一透射光束；第一光路补偿单元位于第二反射光束的传播路径上，用于补偿第二反射光束；第二光路补偿单元位于第二透射光束的传播路径上，用于补偿第二透射光束；

光路接收单元用于分别接收第一反射光束、第一透射光束、第二反射光束和第二透射光束。

进一步地，该装置还包括第一反射镜和第二反射镜；

第一反射镜位于第一分束镜一侧，用于接收反射光束并将反射光束反射至第二分束镜；