[发明专利]一种测量倏逝波的测量装置

说明书

本发明公开了一种测量倏逝波的测量装置，包括移动控制台，还包括设置在移动控制台上的固定底座和直线往复运动装置，固定底座上固定有第一直角棱镜，直线往复运动装置上固定有第二直角棱镜，第一直角棱镜的斜边棱面与第二直角棱镜的斜边棱面相对，还包括光源、第一光电探测器探测、第二光电探测器、锁相放大器和X‑Y记录仪。本发明能在实验室内观察、测量光学隧穿现象中的相关物理参量，结构简单、造价低廉、易于维护。

技术领域

本发明涉及表面非线性光学领域，具体涉及一种测量倏逝波的测量装置，适用于实验室内对纳米级倏逝波的相关观察、测量以及利用等。

背景技术

当光从第一介质(折射率为n1)(如图1所示)射向第二介质(折射率为n2)，n1>n2，入射角为θ1，折射角为θ2，入射角θ1逐渐增大到临界角θc＝arcsinn2n1，再继续增大θ1使θ1>θc光线将全部被反射回到入射光所在的第一介质中，此时第二介质中完全没有折射光产生。这就是我们所熟知的光的全反射现象(图1所示)。当光在介质交界面发生全反射时，入射光能量被100％反射，故没有折射能量损失。

把另一种折射率为n3(n3>n2)的第三介质放在第二介质中(如图2所示)，使第三介质的表面与第一介质、第二介质的界面平行且相距距离d为波长λ的数量级，实验上的确在第三介质中测量到了透过第二介质进入第三介质的光波称为倏逝场或瞬逝场。这种当入射角θ1超过全反射临界角θc而光透过第二介质进入第三介质的现象，被称为光学隧穿效应。因为全反射时透射场和反射场受到第一介质和第三介质之间距离d的控制，因此人们也把这一现象称为“受抑全内反射”。光学隧穿现象具有广泛的理论和应用价值。

发明内容

本发明的目的是针对光学隧穿现象的观察以及利用问题，提供一种测量倏逝波的测量装置，能在实验室内观察、测量光学隧穿现象中的相关物理参量的成套实验装置。

一种测量倏逝波的测量装置，包括移动控制台，还包括设置在移动控制台上的固定底座和直线往复运动装置，固定底座上固定有第一直角棱镜，直线往复运动装置上固定有第二直角棱镜，第一直角棱镜的斜边棱面与第二直角棱镜的斜边棱面相对，直线往复运动装置能带动第二直角棱镜使得第二直角棱镜的斜边棱面远离或者靠近第一直角棱镜的斜边棱面，光源的出射光经过聚光透镜后形成入射光，入射光通过第二直角棱镜的其中一个直角边棱面入射到第二直角棱镜内后经第二直角棱镜的斜边棱面分别进行透射和反射形成透射光和反射光，反射光穿过第二直角棱镜的另一个直角边棱面后由第二光电探测器探测，透射光依次穿过第一直角棱镜的斜边棱面与第二直角棱镜的斜边棱面之间的间隙、第一直角棱镜的斜边棱面和第一直角棱镜的直角边棱面后由第一光电探测器探测，第一光电探测器经过锁相放大器与X-Y函数记录仪连接，第二光电探测器与X-Y函数记录仪连接。

如上所述的第一直角棱镜的斜边棱面和第二直角棱镜的斜边棱面均为平整度为1～2个光圈的球面。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：