[发明专利]极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统

权利要求书

1.一种极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，该系统包括：

一超连续白光光源(LS)，其出射光经过单色仪(SP)后作为样品测试光源；

一单色仪(SP)，用于对白光光源(LS)的出射光进行滤波，仅选择单一波长的光通过；

一斩波器(CP)，用于对单色仪(SP)出射光进行斩波调制，并为第一锁相放大器(LIA1)、第二锁相放大器(LIA2)和第三锁相放大器(LIA3)提供参考信号，从而得到样品反射光的强度；

一起偏器(P)，用于将单色仪(SP)出射光变为线偏振光；

一光弹调制器(MO)，用于将起偏器(P)出射的线偏光变为周期性偏振调制光；

一宽波段消偏振分光棱镜(BS)，使入射光垂直通过后打到样品上，并将经过样品反射的光的传播方向偏转90°，便于探测器收集；

一消色差透镜(L)，用于聚焦入射光到样品上，并收集样品的反射光；

一中心带有室温孔洞的超导磁体杜瓦(MG)，提供用于磁光光谱测量的磁场；

一检偏器(A)，用于检测样品反射光偏振态的改变；

一探测器(DT)，用于接收和探测反射光，并将光信号转换为电信号；

第一锁相放大器(LIA1)、第二锁相放大器(LIA2)和第三锁相放大器(LIA3)，用于检测该探测器(DT)输出信号的对应特定频率的信号幅度；以及

由计算机组成的数据处理与存储系统。

2.根据权利要求1所述的极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，所述超连续白光光源(LS)通过一个波长为1064nm的泵浦光激发一个非线性光纤，得到功率最大2w，波长范围覆盖450nm至1500nm的超连续白光。

3.根据权利要求1所述的极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，该系统利用起偏器(P)将单色仪(SP)出射光变为线偏振光，利用光弹调制器(MO)将线偏光变为周期性偏振调制光，利用检偏器(A)检测施加磁场时样品反射光偏振态的改变。

4.根据权利要求3所述的极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，所述起偏器(P)和检偏器(A)均是格兰泰勒棱镜。

5.根据权利要求3所述的极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，所述光弹调制器(MO)工作在0.25λ模式，工作频率为50KHZ。

6.根据权利要求3所述的极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，所述光弹调制器(MO)的快轴与慢轴均与起偏器的通光轴成45°角，调节检偏器(A)角度，使无磁场时样品反射光的电矢量在检偏器通光轴方向的分量不随时间变化。

7.根据权利要求1所述的极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，所述探测器(DT)、第一锁相放大器(LIA1)、第二锁相放大器(LIA2)和第三锁相放大器(LIA3)组成信号探测和处理系统，所述探测器(DT)收集和探测经过检偏器(A)的出射光，将光信号转变为电信号，输入到第一锁相放大器(LIA1)、第二锁相放大器(LIA2)和第三锁相放大器(LIA3)中。

8.根据权利要求7所述的极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，所述第一锁相放大器(LIA1)的参考频率为斩波器频率，测量样品反射光强；第二锁相放大器(LIA2)的参考频率为光弹调制器频率50KHZ，测量信号中频率为50KHZ的成分的幅度；第三锁相放大器(LIA3)的参考频率为光弹调制器频率的两倍100KHZ，测量信号中频率为100KHZ的成分的幅度。

9.根据权利要求1所述的极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，磁圆二向色性信号与测量信号中频率为50KHZ的成分的幅度成正比，磁光克尔信号与测量信号中频率为100KHZ的成分的幅度成正比。

10.根据权利要求1所述的极向磁光克尔谱和磁圆二向色性谱同步测量系统，其特征在于，所述宽波段消偏振分光棱镜(BS)使入射光垂直通过后打到样品上，并将经过样品反射的光传播方向偏转90°，这样既解决了入射光与样品必须近似垂直的问题，又保证了反射光收集的方便性；该分光棱镜同时能使通过它的光的偏振特性不改变。