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原文传递基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置

专利名称：	基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置
摘要：	本发明涉及微波功率测量技术以及金属纳米材料领域。一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，包括飞秒激光器（1）；位于飞秒激光器（1）出射光路上的分光棱镜（2），顺序位于分光棱镜（2）透射光路上的1/4波片（3）、位置固定的第一反射镜（4），位于分光棱镜（2）反射光路上的第二反射镜（5），第二反射镜（5）位于一维纳米位移台（6）上，一维纳米位移台在平行于分光棱镜（2）的反射光路上前进或者后退移动；本发明通过飞秒激光激发金纳米球产生的双光子荧光来推断功率，而飞秒激光经物镜聚焦后的空间分辨率可达到微米量级。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	山西大学
发明人：	秦成兵;李耀;陈瑞云;张国锋;高岩;肖连团;贾锁堂
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910513621.2
公开号：	CN110308122A
代理机构：	太原市科瑞达专利代理有限公司
代理人：	李富元
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	030051 山西省太原市小店区坞城路92号
主权项：	1.一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，其特征在于：包括飞秒激光器（1）；位于飞秒激光器（1）出射光路上的分光棱镜（2），顺序位于分光棱镜（2）透射光路上的1/4波片（3）、位置固定的第一反射镜（4），位于分光棱镜（2）反射光路上的第二反射镜（5），第二反射镜（5）位于一维纳米位移台（6）上，一维纳米位移台在平行于分光棱镜（2）的反射光路上前进或者后退移动；由第一反射镜（4）反射回来的激光经分光棱镜（2）反射后，由二向色镜（7）反射进入物镜（8）作为泵浦光，该泵浦光经物镜（8）聚焦后照射到附着在透明玻片（9）上的金纳米球（10）；由第二反射镜（5）反射回来的激光经分光棱镜（2）透射后，由二向色镜（7）反射进入物镜（8）作为探测光，该探测光经物镜（8）聚焦后再次照射到附着在透明玻片（9）上的金纳米球（10）；经过泵浦光和探测光照射的金纳米球（10）产生的双光子荧光被物镜（10）收集后，经二向色镜（7）以及荧光滤色片（11）后，被凸透镜（12）聚焦到探测器（13）上；探测器（13）所获得的荧光强度经数据线传输到数据采集卡（14）；通过位移台控制器（15）调节一维纳米位移台（6）的位置，以改变泵浦光与探测光的延迟；记录双光子荧光强度随泵浦光与探测光延迟的变化获得金纳米球（10）的非线性量子相干效应；通过已知功率的微波辐照金纳米球（10），探测金纳米球（10）的双光子荧光强度，并记录与已知功率的微波对应的探测金纳米球（10）的双光子荧光强度，以微波功率为横坐标，双光子荧光强度为纵坐标，在直角坐标系中拟合成一条曲线，根据相同功率的微波辐照金纳米球（10），探测到的金纳米球（10）的双光子荧光强度相同，当有未知功率的微波辐射时，通过获得的未知功率的探测金纳米球（10）的双光子荧光强度与曲线上的探测金纳米球（10）的双光子荧光强度比对，即可获得未知微波功率。 2.根据权利1所述的一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，其特征在于：所述飞秒激光（1）的中心波长为800 nm，脉宽为15 fs。 3.根据权利1所述的一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，其特征在于：所述分光棱镜（2）对飞秒激光（1）的分束比1:1，即经过分光棱镜（2）后，透射光路的光强与反射光路的光强相等。 4.根据一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，其特征在于：所述的1/4波片3为宽带波片，工作范围波长为500-900 nm。 5.根据权利1所述的一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，其特征在于：所述的二向色镜（7）反射波长700 nm以上的激光，并透射波长700 nm以下的荧光。 6.根据权利1所述的一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，其特征在于：所述的物镜（8）为油浸物镜，其放大倍数为100倍，数值孔径为1.3。 7.根据权利1所述的一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，其特征在于：所述的透明玻片（9）是厚度为0.17 mm的二氧化硅玻片，尺寸为22 mm × 60 mm。 8.根据权利1所述的一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，其特征在于：所述荧光滤色片（11）在波长300 nm至700 nm的透过率为99%，波长大于700 nm的透过率低于0.1%。 9.根据权利1所述的一种基于金纳米球非线性量子相干效应测量微波功率的装置，其特征在于：通过种子介导法生长到直径为60 nm后的金纳米球溶液通过去离子水稀释，得到光学密度为1×10-2的金纳米球稀释液；对该稀释液进行超声振荡使金纳米球均匀分散，利用旋涂仪旋涂在清洗干净的玻片上，形成附着在透明玻片（9）上的金纳米球（10）。
所属类别：	发明专利