[发明专利]一种自动确定最优入射光强的Z扫描测量方法

权利要求书

1.一种自动确定最优入射光强的Z扫描测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，系统初始化：根据实际测量需要，以及激光器参数设置Z扫描装置中器件的初始值；

步骤2，预扫描：为确定最优的测量光强，对待测样品(23)进行预扫描；

步骤3，测量开孔、闭孔数据：测量相应的开孔透过曲线和闭孔透射曲线，以此来计算出待测样品的非线性吸收系数和非线性折射系数；

步骤4，监测部分：对于测量过程中遇到的影响因素进行监测，发现异常及时处理；

步骤5，数据处理：根据所测量的数据进行相应处理，得到所需的待测样品的非线性吸收系数和非线性折射系数；

所述步骤2的具体实现包括：

将所述的待测样品(23)置于电动平台(34)上，调整待测样品(23)的测量面垂直于主光轴，即z轴，第一汇聚透镜(22)的焦点处为z＝0；计算机(38)同时启动所述的电动平台(34)，衰减片控制器(31)，第三光电探测器(37)，所述的电动平台(34)用来改变待测样品(23)的位置，沿激光前进方向为正向，反方向为负向，所述的衰减片控制器(31)对电控激光衰减片(21)进行透过率连续的改变，所述的第三光电探测器(37)输出的光强信号为透射闭孔数据；所述的待测样品(23)在初始位置为z＝0处，所述的计算机(38)控制衰减片控制器(31)对电控激光衰减片(21)进行透过率连续的改变，透过率从0％连续改变至100％，与此同时计算机(38)同步采集第三光电探测器(37)输出的光强信号曲线I₁(x)，其中x＝0,1,2,3……，100，分别对应透过率0％，1％，2％......，100％；所述的计算机(38)控制电动平台(34)将所述的待测样品(23)移动至负向端点-10z₀处，定义z₀＝πω₀²/λ为光束共焦长度，其中λ为入射激光波长，ω₀＝2λf/πd为激光束腰半径，f为第一汇聚透镜(22)的焦距，d为第一汇聚透镜(22)处的光斑直径；所述的计算机(38)控制衰减片控制器(31)对电控激光衰减片(21)进行透过率连续的改变，透过率从0％连续改变至100％，与此同时计算机(38)同步采集第三光电探测器(37)输出的光强信号曲线I₂(x)，其中x＝0,1,2,3……，100，分别对应透过率0％，1％，2％......，100％；令T₁(x)＝I₁(x)/I₂(x)，其中x＝0,1,2,3……，100，找出T₁(x)＝0.95对应的点x₀，通过所述的计算机(38)控制衰减片控制器(31)对电控激光衰减片(21)的透过率调节到x₀％，此时入射到所述的待测样品(23)上的光强为此样品的最优入射光强。

2.根据权利要求1所述的一种自动确定最优入射光强的Z扫描测量方法，其特征在于，

所述步骤1的具体实现包括：

根据实际测量需要，选择合适激光器，根据激光器自身参数调节第一偏振片(16)来控制入射到待测样品(23)的能量范围，同时调节第一可调衰减片(27)、第二可调衰减片(35)，保证在电控激光衰减片(21)透过率为100％的情况下，待测样品(23)和光电倍增管(28)、第三光电探测器(37)不会损坏；通过计算机(38)设置所述的光电倍增管(28)、第二光电探测器(30)、电动平台(34)、第三光电探测器(37)的采样频率、采样点数和激光器(1)同步工作；根据实际样品发光波长通过计算机(38)设置光学多道分析仪(33)的光谱采集范围。