[发明专利]一种测量光子回波光谱的实验装置

摘要

一种测量光子回波光谱的实验装置，涉及一种测量多维光谱的实验装置。为了解决现有的二维电子光谱中主动相位稳定装置系统庞大、成本较高、应用范围有限的问题和现有的被动的相位稳定装置几乎对信号光强度较低的微弱信号进行探测的准确度不高、偏振较难控制的问题。本发明的装置包括飞秒激光器、光学参量放大器、衰减片、反射镜、起偏器、分束片、时间延迟装置、透镜、衍射光栅、楔形棱镜对、抛物镜、样品池、空间光阑滤波器、凹面镜、检偏器、合束镜、光谱仪、CCD阵列探测器、计算机；本发明适用于光子回波光谱的探测。

主权项

一种测量光子回波光谱的实验装置，其特征在于所述装置包括：飞秒激光器(1)、光学参量放大器，即OPA(2)、衰减片(3)、第一反射镜(4)、起偏器(5)、第一分束片(6)、第一时间延迟装置(7)、第二时间延迟装置(8)、第三时间延迟装置(9)、第二反射镜(10)、第三反射镜(11)、第四反射镜(12)、第一透镜(13)、衍射光栅(14)、第二透镜(15)、第一楔形棱镜对(16)、第二楔形棱镜对(17)、第三楔形棱镜对(18)、抛物镜(19)、样品池(20)、空间滤波器(21)、凹面镜(22)、第九反射镜(23)、检偏器(24)、第一合束镜(25)、第十反射镜(26)、第十一反射镜(27)、第二合束镜(28)、第三透镜(29)、光谱仪(30)、CCD阵列探测器(31)、计算机(32)、第二分束片(35)、第三分束片(36)、第五反射镜(37)、第六反射镜(38)、第七反射镜(39)、第八反射镜(40)、第四时间延迟装置(41)；检偏器(24)和第八反射镜(40)同轴设置，使穿过检偏器(24)的光束和穿过第八反射镜(40)的光束在同一水平面上共同照射到第一合束镜(25)上；衰减片(3)、起偏器(5)和检偏器(24)均竖直设置且与光束成90度角；第一反射镜(4)、第二反射镜(10)、第三反射镜(11)、第四反射镜(12)、第五反射镜(37)、第六反射镜(38)、第七反射镜(39)、第八反射镜(40)、第九反射镜(23)、第十反射镜(26)、第十一反射镜(27)均竖直设置且与光束成45度角；第一分束片(6)、第二分束片(35)、第三分束片(36)均竖直设置且与光束成45度角；第一合束镜(25)、第二合束镜(28)均竖直设置且与光束成45度角；计算机(32)与OPA(2)、第一时间延迟装置(7)、第二时间延迟装置(8)、第三时间延迟装置(9)、第四时间延迟装置(41)和CCD阵列探测器(31)电连接；计算机(32)控制第一时间延迟装置(7)、第二时间延迟装置(8)、第三时间延迟装置(9)和第四时间延迟装置(41)移动的距离，并将不同时刻的位置信息采集下来；计算机(32)通过OPA(2)控制光束的频率与功率；飞秒激光器(1)出射的激光光束A，经过OPA(2)，进行波长选择；光束经过衰减片(3)，然后经过第一反射镜(4)调整光束传播方向；光束A经过起偏器(5)调节光束的偏振方向；然后到达第一分束片(6)分成光束B和光束C；光束B进入第一时间延迟装置(7)后，再经过第二反射镜(10)后照射到第一透镜(13)上；光束C经过第二分束片(35)分成光束D和光束E；光束D进入第二时间延迟装置(8)再经过第三反射镜(11)后照射到第一透镜(13)上；光束E经过第三分束片(36)分成光束F和光束G；光束F进入第三时间延迟装置(9)再经过第四反射镜(12)后照射到第一透镜(13)上；光束G经过第五反射镜(37)、第六反射镜(38)和第七反射镜(39)反射后进入第四时间延迟装置(41)，射出后经过第八反射镜(40)反射后到达第一合束镜(25)；光束B、光束D和光束F经过第一透镜(13)后再经过衍射光栅(14)和第二透镜(15)后，分别进入第一楔形棱镜对(16)、第二楔形棱镜对(17)、第三楔形棱镜对(18)后照射在抛物镜(19)打在样品池(20)上，经过样品池(20)新产生一束光子回波信号H，样品池(20)的光束B、光束D和光束F照射到空间滤波器(21)；调节空间滤波器(21)的位置，使光子回波信号H经过凹面镜(22)和第九反射镜(23)反射后，经过检偏器(24)后到达到第一合束镜(25)上；光束G和光子回波信号H在第一合束镜(25)、第二合束镜(28)、第十反射镜(26)和第十一反射镜(27)组成的马赫‑曾德干涉上仪发生干涉，干涉信号经过第三透镜(29)、光谱仪(30)进入CCD阵列探测器(31)。