[发明专利]一种超快椭偏仪装置和测量方法

摘要

本发明公开了一种超快椭偏仪装置及测量方法，其包括用于产生皮秒量级啁啾脉冲的啁啾脉冲发生单元、泵浦光路单元、探测光路单元和反射光路单元，啁啾脉冲经非偏振分光镜后分为泵浦光和探测光，泵浦光经泵浦光路单元对样品进行泵浦冲击；探测光经探测光路单元斜入射至样品表面；探测光经样品表面反射后的反射光分为P光和S光，使P光和S光进行干涉，产生频域干涉图，根据频域干涉图计算获得包括幅值比和相位差的偏振光偏振状态的改变，然后通过偏振光幅值比和相位差的理论表达式与测量结果进行拟合，获取冲击动力学和光学参数。本发明通过单发脉冲同时测量材料的冲击动力学特性和光学特性，可准确描述冲击波作用下的材料响应特性。

主权项

一种超快椭偏仪装置，其特征在于，包括啁啾脉冲发生单元、泵浦光路单元、探测光路单元和反射光路单元，其中：所述啁啾脉冲发生单元包括飞秒脉冲激光器(101)、啁啾脉冲放大器(102)和非偏振分光镜一(103)，其中所述飞秒脉冲激光器(101)和啁啾脉冲放大器(102)共同组成啁啾脉冲光源以产生皮秒量级啁啾脉冲，而所述的非偏振分光镜一(103)将上述啁啾脉冲分为泵浦光和探测光；所述泵浦光路单元包括平面反射镜一(104)、延迟器(105)、平面反射镜二(106)和聚焦透镜一(107)，所述泵浦光依次经过所述泵浦光路单元中的上述各部件，然后垂直于待测样品的下表面对所述待测样品进行泵浦冲击；所述探测光路单元包括光阑(108)、平面反射镜三(109)、起偏器(110)、半波片一(111)和聚焦透镜二(112)，所述探测光依次经过所述探测光路单元中的上述各部件，然后以一定角度斜入射至所述待测样品的上表面；所述反射光路单元包括准直透镜(114)、平面反射镜四(115)、偏振分光单元和光谱仪(121)，所述探测光经所述待测样品反射后的反射光依次经过所述反射光路单元中的上述各部件，以产生频域干涉条纹，以此方式实现单发脉冲对材料冲击动力学特性和光学特性的测量，所述偏振分光单元包括偏振分光镜(116)和非偏振分光镜二(120)，其中所述偏振分光镜(116)将进入到其内的所述反射光分为P偏振光和S偏振光；所述P偏振光经过平面反射镜五(117)反射后进入所述非偏振分光镜二(120)中；所述S偏振光依次经过平面反射镜六(118)和半波片二(119)后进入所述非偏振分光镜二(120)中；所述P偏振光和S偏振光经所述非偏振分光镜二(120)后以微小夹角进入所述光谱仪(121)的狭缝中，以产生频域干涉条纹。