[发明专利]石墨烯材料激光装置及检测石墨烯光学特性的方法有效

专利信息
申请号: 202010175332.9 申请日: 2020-03-13
公开(公告)号: CN111380840B 公开(公告)日: 2023-07-14
发明(设计)人: 王明军;张艺伟;林妞妞;张佳琳 申请(专利权)人: 西安理工大学
主分类号: G01N21/59 分类号: G01N21/59;G01N21/39
代理公司: 西安弘理专利事务所 61214 代理人: 曾庆喜
地址: 710048 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 石墨 材料 激光 装置 检测 光学 特性 方法
【权利要求书】:

1.一种检测石墨烯光学特性的方法,其特征在于,采用一种石墨烯材料激光装置进行检测,石墨烯材料激光装置包括基台(1),所述基台(1)上固接有发射链路和检测链路,所述发射链路和检测链路呈垂直直角关系,所述检测链路包括石墨烯材料,所述发射链路通过发射信号给检测链路,检测链路完成对石墨烯材料的检测;发射链路包括顺次连接的激光器(2)、第一透镜(3)、第二透镜(4)、起偏器(5)、分光棱镜(6),所述检测链路包括顺次连接的终端(7)、光检测器(8)、石墨烯材料(9)、光筛(10)、检偏器(11)、分光棱镜(6)、空间解调器SLM(12),所述发射链路和检测链路通过分光棱镜(6)呈直角连接,包括如下步骤:

步骤1:开启激光器,发射高斯光束发送到第一透镜和第二透镜;

步骤2:第一透镜和第二透镜透射使得高斯光束准直扩束;

步骤3:透过起偏器和分光棱镜发生反射和透射,将反射出来的高斯光束垂直入射到由电脑控制的空间光调制器SLM中,产生涡旋光束;

步骤4:将产生的涡旋光束透过分光棱镜射出,使得透射出来的涡旋光束经过检偏器和光筛,通过调节光筛来筛选出光强最强分布最均匀的涡旋光束,将选出的一束涡旋光打到每组测试中的石墨烯材料上;

步骤5:将透过每组测试中的石墨烯材料的光束射到光检测器中,通过光检测器将光学信号转换为模拟电流信号,经过放大和模数转换,实现图像和数据的获取、存储、传输、处理,再通过终端中的BeamGage软件将信息直接传输出来;

所述石墨烯薄膜光学特性具体为在可见光波段随石墨烯薄膜层数不同,涡旋光束透过石墨烯薄膜的透光性和总能量衰减速率的变化情况,相比经过石英基底,经过石墨烯薄膜将使其光斑光强和总能量衰减,且随着石墨烯薄膜层数增加衰减越明显。

2.根据权利要求1所述的检测石墨烯光学特性的方法,其特征在于,所述步骤3的过程为:

步骤3.1:对涡旋光束进行干涉,将干涉条纹的信息记录到位错光栅片中;

步骤3.2:利用光照射感光片衍射合成涡旋光束。

3.根据权利要求1所述的检测石墨烯光学特性的方法,其特征在于,所述步骤4中调节光筛筛选的过程为:

在光筛后面放置一块空白板,再观察通过光筛射到空白板上的涡旋光束,挑选其中光斑分布最强最均匀的一束,最后将选出的一束涡旋光打到每组测试中的石墨烯材料上。

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