[发明专利]一种材料非线性折射率系数的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种采用材料非线性折射率系数的测量装置进行非线性折射率系数测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将水平遮光线同时插入到第一频率转换器与样品间的探针束和第二频率转换器与样品间的泵浦束上，以精密调节探针束和泵浦束的竖直方向指向一致性；

步骤二、仅将水平遮光线插入第二频率转换器与样品间的泵浦束上使之产生可控的一维强度调制，然后通过测量装置的调节使得泵浦束与探针束在样品处以小角度重叠，且两者之间的夹角沿水平方向，调节泵浦束与探针束之间的延时，使两者在时域重叠；其中，遮挡泵浦束，让探针束单独通过样品后经光传输到达CCD相机，得到探针束的本底光场分布；然后取消对泵浦束的遮挡，具有空间调制的泵浦束在样品中传输时产生对应的非线性折射率分布，探针束同时经过样品时感应到相位调制，经光传输后演化为强度调制并用CCD相机记录，得到探针束的调制光场分布；两次探针束的光场分布相减得到高信噪比的信号光图样；

步骤三、在步骤二的基础上，固定探针束能量，利用偏振衰减器调节泵浦束能量获得不同条件下的信号演化图样，采用数值方法迭代反演得到非线性折射率系数；

其中，所述材料非线性折射率系数的测量装置，包括：

用于激光通过并获得线偏振光的第一偏振片；

用于将线偏振光进行分光的第一反射镜，其透射的弱光为探针束，反射的强光为泵浦束；

用于调节探针束时序的延时器，其位于所述探针束的光路上，使探针束与泵浦束到达样品的时间完全同步；

用于调节从延时器射出的探针束的指向的反射镜组，其使探针束连续反射并通过第一频率转换器后射向样品；所述第一频率转换器用于将探针束转换成多次谐波；

用于调节泵浦束指向的第四反射镜，其使泵浦束反射并依次通过偏振衰减器、第二频率转换器后射向样品；所述第二频率转换器用于将泵浦束转换成多次谐波；

用于产生一维缺陷调制的水平遮光线，当其同时插入到第一频率转换器与样品间的探针束和第二频率转换器与样品间的泵浦束时，用于精密调节探针束和泵浦束的竖直方向指向一致性；当其只插入到第二频率转换器与样品间的泵浦束时，用于在样品中引入增强型的非线性相移；

用于吸收泵浦束的光吸收器，其位于样品的光路下游；

用于将探针束进行衰减滤波的滤波片，其位于样品的光路下游；

用于测量衰减滤波后的探针束强度的CCD相机，其位于滤波片的光路下游。

2.如权利要求1所述的采用材料非线性折射率系数的测量装置进行非线性折射率系数测量的方法，其特征在于，所述第一频率转换器用于将探针束转换成二次、三次、四次或五次谐波。

3.如权利要求1所述的采用材料非线性折射率系数的测量装置进行非线性折射率系数测量的方法，其特征在于，所述第二频率转换器用于将泵浦束转换成二次、三次、四次或五次谐波。

4.如权利要求1所述的采用材料非线性折射率系数的测量装置进行非线性折射率系数测量的方法，其特征在于，所述反射镜组包括第二反射镜和第三反射镜。

5.如权利要求1所述的采用材料非线性折射率系数的测量装置进行非线性折射率系数测量的方法，其特征在于，所述偏振衰减器按顺序包括四分之一玻片和第二偏振片。

6.如权利要求1所述的采用材料非线性折射率系数的测量装置进行非线性折射率系数测量的方法，其特征在于，所述步骤一中，探针束和泵浦束的光束指向在水平方向具有小于5°的夹角，竖直方向严格平行。