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原文传递光学材料的热弛豫时间的测量方法和装置以及测量设备

专利名称：	光学材料的热弛豫时间的测量方法和装置以及测量设备
摘要：	本申请公开了一种光学材料的热弛豫时间的测量方法和装置以及测量设备，所述测量方法包括：当第一激光器输出的泵浦光处于第一共振模式持续扫描泵浦状态，且第二激光器输出的信号光锁定于第二共振模式的共振点，获取信号光的透射谱，根据信号光的透射谱确定光学微腔的热弛豫时间。通过本申请的方案，采用处于第一共振模式持续扫描泵浦状态的泵浦光和锁定于第二共振模式的共振点的信号光简单、快速的实现了热弛豫时间的测量，对光学微腔没有任何特殊的要求，并且，获得了高精度的热弛豫时间。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	王涛;龙桂鲁
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201711159335.8
公开号：	CN109813659A
代理机构：	北京安信方达知识产权代理有限公司
代理人：	郑旭丽;李丹
分类号：	G01N21/17(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园
主权项：	1.一种测量设备，包括：函数信号发生器，用于输出第一扫描波和第二扫描波；激光器控制器，用于采用第一扫描波控制第一激光器输出的泵浦光的波长；采用第二扫描波控制第二激光器输出的信号光的波长；第一激光器，用于输出泵浦光；第二激光器，用于输出信号光；第一可协调光衰减器，用于调节泵浦光的光强；第二可协调光衰减器，用于调节信号光的光强；第一偏振片，用于对光强调节后的泵浦光进行偏振处理得到泵浦光的偏振光；第二偏振片，用于对光强调节后的信号光进行偏振处理得到信号光的偏振光；光纤耦合器，用于对泵浦光的偏振光和信号光的偏振光进行合并，将合并后的光通过锥形光纤耦合到光学微腔；耦合到光学微腔的光再从光学微腔耦合到锥形光纤中；光纤波分复用器，用于将锥形光纤出射的光按波长分离成泵浦光和信号光；第一光电探测器，用于对泵浦光进行光电转换得到泵浦光的电信号；第二光电探测器，用于对信号光进行光电转换得到信号光的电信号；示波模块，用于读取并显示泵浦光的电信号和信号光的电信号。 2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述第一激光器和所述第一可协调衰减器之间、所述第一可协调衰减器和所述第一偏振片之间、所述第一偏振片和所述光纤耦合器之间、所述光纤耦合器和所述锥形光纤之间、所述第二激光器和所述第二可协调衰减器之间、所述第二可协调衰减器和所述第二偏振片之间、所述第二偏振片和所述光纤耦合器之间、所述光纤耦合器和光纤波分复用器之间、所述光纤波分复用器和第一光电探测器之间、所述光纤波分复用器和所述第二光电探测器之间均通过光纤连接；所述第一光电探测器和所述示波模块之间、所述第二光电探测器和所述示波模块之间通过同轴电缆连接；所述函数信号发生器和所述激光器控制权之间通过专用通用接口总线GPIB控制线连接。 3.根据权利要求1或2所述的测量设备，其特征在于，所述示波模块为示波器。 4.一种光学材料的热弛豫时间的测量方法，其特征在于，应用于权利要求1或2或3所述的测量设备，所述测量方法包括：当第一激光器输出的泵浦光处于第一共振模式持续扫描泵浦状态，且第二激光器输出的信号光锁定于第二共振模式的共振点时，获取信号光的透射谱，根据信号光的透射谱确定光学微腔的热弛豫时间。 5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括：改变第一共振模式和第二共振模式，重复上述过程得到不同的第一共振模式和第二共振模式对应的热弛豫时间；根据不同第一共振模式和第二共振模式对应的热弛豫时间确定光学微腔的热弛豫时间。 6.根据权利要求4或5所述的测量方法，其特征在于，所述根据透射谱确定光学微腔的热弛豫时间包括：采用所述透射谱按照公式进行拟合得到所述光学微腔的热弛豫时间；其中，T(t)为所述透射谱中t时间对应的归一化电压值，κ0为光在所述光学微腔内的损耗，κe为光与所述光学微腔的耦合损耗，t为时间，t0为拟合参数，x0为拟合参数，τ为热弛豫时间。 7.一种光学材料的热弛豫时间的测量装置，其特征在于，应用于权利要求1或2或3所述的测量设备，所述测量装置包括：获取模块，用于当第一激光器输出的泵浦光处于第一共振模式持续扫描泵浦状态，且第二激光器输出的信号光锁定于第二共振模式的共振点时，获取信号光的透射谱；确定模块，用于根据信号光的透射谱确定光学微腔的热弛豫时间。 8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述获取模块还用于：改变第一共振模式和第二共振模式，重复上述过程得到不同的第一共振模式和第二共振模式对应的透射谱；所述确定模块还用于：根据不同第一共振模式和第二共振模式对应的透射谱确定不同的第一共振模式和第二共振模式对应的热弛豫时间；根据不同第一共振模式和第二共振模式对应的热弛豫时间确定光学微腔的热弛豫时间。 9.根据权利要求7或8所述的测量装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：采用所述透射谱按照公式进行拟合得到所述光学微腔的热弛豫时间；其中，T(t)为所述透射谱中t时间对应的归一化电压值，κ0为光在所述光学微腔内的损耗，κe为光与所述光学微腔的耦合损耗，t为时间，t0为拟合参数，x0为拟合参数，τ为热弛豫时间。 10.一种终端，包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令被所述处理器执行时，实现如权利要求4～6任意一项所述的光学材料的热弛豫时间的测量方法。 11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4～6任意一项所述的光学材料的热弛豫时间的测量方法的步骤。
所属类别：	发明专利