[发明专利]基于相位物体Z扫描的泵浦探测方法

权利要求书

1.基于相位物体Z扫描的泵浦探测方法，包括如下步骤：把入射激光束分为两束，其中光强较强的一束为泵浦光，光强较弱的一束为探测光，泵浦光经过时间延迟聚焦到非线性待测样品上，使处于基态的待测样品产生非线性吸收和非线性折射；所述待测样品位于探测光路中透镜(13)的焦平面上，其特征在于：在探测光路的所述待测样品后的远场位置放置一个其中心和光轴重合的圆形光阑(18)以及一个其中心和光轴重合的圆形不透光挡板(19)，经样品出射的探测光通过一个分光镜(15)分为两束，其中一束直接进入第一探测器(17)，另一束通过所述圆形光阑(18)和圆形不透光挡板(19)后进入第二探测器(21)；具体测量步骤为：

①在光路上放入待测样品，用所述第一和第二探测器分别收集不同时刻探测光的能量；

②对上述获得的不同延迟时间的探测光能量曲线进行处理，获得所需的检测材料的光学非线性参数。

2.根据权利要求1所述的基于相位物体Z扫描的泵浦探测方法，其特征在于：所述步骤②中的对探测光能量曲线处理包括：分别作出开孔归一化的透射能量以及闭孔归一化随延迟时间的变化曲线，对开孔归一化透射能量随延迟时间的变化曲线进行拟合得到有关非线性吸收的光学参量的大小和寿命；在非线性吸收参数已知的情况下，通过对闭孔归一化随延迟时间的变化曲线进行拟合得到非线性折射相关参量的数值。

3.根据权利要求1所述的基于相位物体Z扫描的泵浦探测方法，其特征在于：所述泵浦光的时间延迟通过两个反射镜和一个直角棱镜实现，其中，由反射镜改变泵浦光的方向，调节直角棱镜和反射镜之间的间距，改变泵浦光的行进距离，实现对延迟时间的调节。

4.根据权利要求3所述的基于相位物体Z扫描的泵浦探测方法，其特征在于：所述直角棱镜的平行移动范围为0到30cm，时间延迟范围为-200ps到1.8ns。

5.根据权利要求1所述的高灵敏度泵浦探测方法，其特征在于：所述探测光路中产生平顶光的圆形小孔(12)和所述圆形不透光挡板(19)到透镜的距离符合透镜成像公式为优选。

6.根据权利要求1所述的基于相位物体Z扫描的泵浦探测方法，其特征在于：所述圆形光阑(18)和圆形不透光挡板(19)的尺寸根据探测光路远场处的衍射主光斑的大小进行调节，让边缘的衍射光通过；所述圆形光阑(18)和圆形不透光挡板(19)组合后的透过率小于0.01。

7.根据权利要求1所述的基于相位物体Z扫描的泵浦探测方法，其特征在于：所述探测光和泵浦光聚焦到待测样品上的夹角在3°到8°范围内。