[实用新型]一种入射功率连续可调的辐照样品倍频实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种入射功率连续可调的辐照样品倍频实验装置，属于材料辐照和非线性光学技术领域。 

背景技术

辐照损伤问题一直以来是军事航天领域研究人员所关注的一个极其重要的问题。早在上世纪五十年代，人们就已经注意到在核反应、粒子加速器和空间自然辐照环境中产生的带电粒子对材料或者电子元件的损伤问题，已进行很多重要研究并应用到了航天器的辐照防护中，然而对于非线性光学材料辐照损伤的实验测试几乎没见报道。辐照样品的性质测试需要不断改变入射功率然后测量倍频效率的变化，以此来获知材料的损伤程度，同时由于样品众多，测试要求快捷简便，但目前的非线性材料光学性质测试装置入射功率的调节都是靠调节激光器的功率来调节，过程较为复杂，不适合用于辐照样品检测。 

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于辐照样品非线性光学性质检测的实验装置，该装置入射功率连续可调，操作简便快捷，可大大降低测量难度，适合于批量样品的性质检测。 

实用新型的技术解决方案是：一种入射功率连续可调的辐照样品倍频实验装置，由激光器(1)，光阑(2)，分束片(3)，第一滤光片(4)，第一聚束镜(5)，第二滤光片(6)，第二聚束镜(7)，第一光功率计(8)，样品台(9)，样品台支架(10)，辐照样品(11)以及第二光功率计(12)组成。辐照样品(11)置于样品台(9)上，样品台(9)通过样品支架(10)支撑；激光器(1)发出的基频光经光阑(2)调节后，被分束片(3)分成两束，小部分反射进入第二光功率计(12)，大部分经第一滤光片(4)和聚束镜(5)后入射到辐照 样品(11)上，激发出倍频波。从样品(11)中出来的透射光既有基频成分，也有倍频成分，所述透射光经第二滤光片(6)滤掉基频波后被第二聚束镜(7)聚焦，由第二光功率计(12)探测。依据第一光功率计(8)和第二光功率计(12)的读数计算倍频转换效率。倍频转换效率计算公式为：η＝k(P₂/P₁)，其中k为分束片(3)的反射率，P₁、P₂分别为第一光功率计(8)和第二光功率计(12)的读数。所述的分束片(3)为反射率小于5％、透射率大于95％的分束片。所述光阑(2)为可调光阑，孔径在直径1.0mm到10mm之间连续可调，调节精度0.05mm。所述的样品台支架(10)为四维调节架。 

本实用新型与现有倍频实验装置相比有如下优点： 

1.使用中激光器的输出功率是固定的，通过调节光阑孔径达到控制样品上入射光强度的目的，调节简单，使用方便快速。 

2.由于实验过程中不需要反复调节激光器的激励电压，使得激光器输出功率十分稳定，减小了系统的随机误差，有利于实验结果的准确性。 

3.针对辐照样品体积小的特点，在辐照样品与光源之间加入了聚束镜，使得入射光斑变小，有效避免入射光斑大小对实验结果影响。 

附图说明

图1为本实用新型装置的示意图 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 

如图1所示，本实用新型由激光器(1)，光阑(2)，分束片(3)，第一滤光片(4)，第一聚束镜(5)，第二滤光片(6)，第二聚束镜(7)，第一光功率计(8)，样品台(9)，样品台支架(10)，辐照样品(11)以及第二光功率计(12)组成。辐照样品(11)置于样品台(9)上，样品台(9)通过样品支架(10)支撑；激光器(1)发出的基频光经光阑(2)调节后，被分束片(3)分成两束，小部分反射进入第二光功率计(12)，大部分经第一滤光片(4)和 聚束镜(5)后入射到辐照样品(11)上，激发出倍频波。从样品(11)中出来的透射光既有基频成分，也有倍频成分，所述透射光经第二滤光片(6)滤掉基频波后被第二聚束镜(7)聚焦，由第二光功率计(12)探测。 

当激光器(1)为Nd:YAG脉冲激光器、第一滤光片(4)为1064nm滤光片和第二滤光片(6)为532nm滤光片时，为典型非线性材料磷酸氧钛钾KTP的倍频实验装置。Nd:YAG脉冲激光器输出的基频光波长为1064nm，脉冲宽度为10ns，经光阑(2)调节后，被分束片(3)分成两束，小部分反射进入第二光功率计(12)，大部分经1064nm第一滤光片(4)和聚束镜(5)后入射到KTP样品(11)上，激发出倍频波。从样品(11)中出来的透射光既有基频成分，也有倍频成分，所述透射光经532nm第二滤光片(6)滤掉基频波后被第二聚束镜(7)聚焦，由第二光功率计(12)探测。调节光阑(2)的通光孔径，改变入射到KTP样品(11)上基频光功率大小，由第二光功率计(12)测量不同入射功率时对应的倍频光功率。依据第一光功率计(8)和第二光功率计(12)的读数计算倍频转换效率。倍频转换效率计算公式为：η＝k(P₂/P₁)，其中k为分束片(3)的反射率，P₁、P₂分别为第一光功率计(8)和第二光功率计(12)的读数。