专利名称：常温常压飞秒cars时间分辨光谱测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及非线性光学技术领域，具体涉及一种常温常压实验条件下的CARS光 谱测量系统。
背景技术：
CARS (CoherentAnti-StokesRamanScattering),即相干反斯托克斯喇曼散射是一 种相干的非线性激光光谱技术，具有方向性好，灵敏度高以及抗背景干扰能力强等优点，这 种光谱技术已经被应用到许多领域。随着飞秒激光器的问世，采用飞秒激光脉冲作为光源， 具有超快时间分辨能力、信号强度较高特点的飞秒CARS被广泛应用于诸如相干控制化学 反应、生物显微成像、痕迹量元素和自由基浓度检测、燃烧诊断等领域；利用飞秒CARS时间 分辨光谱进行超快分子内动力学过程研究；提供分子本身的结构振动模式以及通过驰豫过 程和温度得到各种类碰撞分子的密度等信息。但是在研究气体样品时，由于气体中分子浓度相对于固体或液体的浓度要低得 多，因此气体的CARS信号也较其他两种状态介质中得到的CARS信号要弱得多。由于受接 收系统检测微弱信号的能力及飞秒激光器输出功率等因素的影响，目前，检测气体样品，比 如检测碘蒸气样品的飞秒CARS时间分辨光谱均是在饱和蒸汽压、样品池加热条件的下进 行的，实验限制条件多，不便于实际中更换其他样品进行测试，限制了 CARS时间分辨技术 更加广泛的应用于各领域中。

发明内容
本发明的目的是为了解决已有气体飞秒CARS时间分辨光谱测量需在高温、高压 的实验条件下进行这一问题，提供了一种常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统。常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，它包括飞秒激光器、第一光学参量放 大器、第二光学参量放大器、第一分束片、第二分束片、第一反射镜、第二反射镜、第三反射 镜、第四反射镜、第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜、第九反射镜、第十反射 镜、第十一反射镜、第十二反射镜、第十三反射镜、第十四反射镜、第十五反射镜、第一光学 延迟线、第二光学延迟线、第一透镜、第二透镜、第三透镜、滤波片、样品池、探头、单色仪、光 电倍增管、BOXCAR、示波器和空间滤波器，
飞秒激光器输出的激光经过第一分束片分成透射光束A和反射光束B，所述的透射光 束A经过第一光学参量放大器输出为光束C，沿所述的光束C的入射光束方向，依次为第一 反射镜、第二反射镜及第二分束片，所述的第二分束片将光束C分成透射光束D及反射光束 E,
所述的透射光束D为探测光，沿所述的探测光束D的入射光束方向，依次为第三反射镜、第一光学延迟线、第四反射镜、第五反射镜、第六反射镜及第一透镜，
所述的反射光束E为泵浦光，沿泵浦光束E的入射光束方向，依次为第七反射镜、第八反射镜、第九反射镜及第一透镜，
所述的反射光束B经过第二光学参量放大器输出为斯托克斯光束F，沿所述的斯托克 斯光束F的入射光束方向，依次为第十反射镜、第十一反射镜、第十二反射镜、第二光学延 迟线、第十三反射镜、第十四反射镜及第一透镜，
入射至所述的第一透镜的探测光束D、泵浦光束E及的斯托克斯光束F经第一透镜聚焦 到样品池中，并与样品池中的介质作用，经过第二透镜将汇聚的光束平行射出，除原光路传 播方向上的三束光外，还存在第四束光，即为CARS光束G，
所述的经过第二透镜射出的、原光路传播方向上的三束光用空间滤波器进行滤波，沿 所述的CARS光束G的出射光束方向，依次为第十五反射镜、第三透镜、滤波片和探头，
探头的光束输出端与单色仪的光束输入端相连，电脑控制信号输出端与单色仪的控制 信号输入端相连，单色仪的光信号输出端与光电倍增管的光信号输入端相连，光电倍增管 将输入的光信号转换为电信号输出，光电倍增管的电信号输出端与BOXCAR的电信号采集 输入端相连，BOXCAR将采集到的CARS光强电信号导入到电脑中进行处理，同时BOXCAR的 CARS光强电信号输出端与示波器的CARS光强电信号输入端相连。本发明的有益效果
本发明所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统较以往的飞秒CARS时间分辨 光谱测量系统而言操作简便，实验条件易于实现，数据采集部分采集到的CARS信号信噪比 高，所得的时间延迟谱在时间正、负延迟方向上的分辨率精确，信号强度的周期性变化清晰 可见，实现了同时测量基态和激发态的能级寿命和振动周期。本发明实现了常温常压实验条件下CARS光谱的测量，有利于CARS时间分辨技术 更加广泛的应用于各领域中，使在常温常压下测量其他物质的动力学信息成为可能。


图1是具体实施方式
一的装置结构示意图；图2是具体实施方式
二的装置结构示 意图；图3是入射到第一透镜的探测光束D、泵浦光束E及斯托克斯光束F在与光束方向垂 直的平面上的位置示意图；图4是经过第二透镜L2平行射出的四束光在与光束方向垂直的 平面上的位置示意图；图5是泵浦光为575nm，斯托克斯光为660nm，样品为酒精时的CARS 信号光谱图；图6是泵浦光为600nm，斯托克斯光为640nm，样品为甲醇时的CARS信号光谱 图；图7是泵浦光为570nm，斯托克斯光为590nm，样品为碘蒸气时，在饱和蒸汽压下的CARS 信号光谱图；图8是泵浦光为570nm，斯托克斯光为590nm，样品为碘蒸气时的CARS信号光 谱图；图9是泵浦光为570nm，斯托克斯光为590nm，样品为空气时，在标准大气压下的CARS 信号光谱图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1说明本具体实施方式
，常温常压飞秒CARS时间分辨光 谱测量系统，它包括飞秒激光器1、第一光学参量放大器0PA1、第二光学参量放大器0PA2、 第一分束片D1、第二分束片D2、第一反射镜R1、第二反射镜R2、第三反射镜R3、第四反射镜 R4、第五反射镜R5、第六反射镜R6、第七反射镜R7、第八反射镜R8、第九反射镜R9、第十反射 镜R10、第十一反射镜R11、第十二反射镜R12、第十三反射镜R13、第十四反射镜R14、第十五反射镜R15、第一光学延迟线DL1、第二光学延迟线DL2、第一透镜Li、第二透镜L2、第三透 镜L3、滤波片FL、样品池2、探头3、单色仪4、光电倍增管5、B0XCAR6、示波器7和空间滤波 器8，
飞秒激光器1输出的激光经过第一分束片Dl分成透射光束A和反射光束B，所述的透 射光束A经过第一光学参量放大器OPAl输出为光束C，沿所述的光束C的入射光束方向，依 次为第一反射镜R1、第二反射镜R2及第二分束片D2，所述的第二分束片D2将光束C分成 透射光束D及反射光束E，
所述的透射光束D为探测光，沿所述的探测光束D的入射光束方向，依次为第三反射镜 R3、第一光学延迟线DL1、第四反射镜R4、第五反射镜R5、第六反射镜R6及第一透镜Li，
所述的反射光束E为泵浦光，沿泵浦光束E的入射光束方向，依次为第七反射镜R7、第 八反射镜R8、第九反射镜R9及第一透镜Li，
所述的反射光束B经过第二光学参量放大器0PA2输出为斯托克斯光束F，沿所述的斯 托克斯光束F的入射光束方向，依次为第十反射镜R10、第十一反射镜R11、第十二反射镜 R12、第二光学延迟线DL2、第十三反射镜R13、第十四反射镜R14及第一透镜Li，
入射至所述的第一透镜Ll的探测光束D、泵浦光束E及的斯托克斯光束F经第一透镜 Ll聚焦到样品池2中，并与样品池2中的介质作用，经过第二透镜L2将汇聚的光束平行射 出，除原光路传播方向上的三束光外，还存在第四束光，即为CARS光束G，
所述的经过第二透镜L2射出的、原光路传播方向上的三束光用空间滤波器8进行滤 波，沿所述的CARS光束G的出射光束方向，依次为第十五反射镜R15、第三透镜L3、滤波片 FL和探头3，
探头3的光束输出端与单色仪4的光束输入端相连，电脑控制信号输出端与单色仪4 的控制信号输入端相连，单色仪4的光信号输出端与光电倍增管5的光信号输入端相连，光 电倍增管5将输入的光信号转换为电信号输出，光电倍增管5的电信号输出端与B0XCAR6 的电信号采集输入端相连，B0XCAR6将采集到的CARS光强电信号导入到电脑中进行处理， 同时B0XCAR6的CARS光强电信号输出端与示波器7的CARS光强电信号输入端相连。本实施方式所述的第一光学参量放大器OPAl及第二光学参量放大器0PA2为两个 相同的光学参量放大器，均由电脑自动控制。第一光学参量放大器OPAl及第二光学参量放 大器0PA2，能够实现从240纳米到20微米的可调谐输出，在可调谐范围内，其输出功率为 4(T60mW。本实施方式所述的第一光学延迟线DLl由步进电机驱动，电脑控制步进电机，实 现光程的调节，所得的时间延迟谱在时间正、负延迟方向上的分辨率更为精确。步进电机控 制软件采用北京光学仪器厂开发的步进电机控制软件。本实施方式所述的探头3用于对接收到的光信号进行空间滤波。本实施方式所述的单色仪4能够从宽波段的光束中分离出一系列狭窄波段的光 束ο本实施方式所述的光电倍增管5将接收到的光信号通过进一步的二次发射得到倍增放大的输出光信号。本实施方式所述的B0XCAR6配置有电脑GPIB接口，前置放大器工作带宽为 350MHz。B0XCAR6将光电倍增管5输出的电信号进行数据采集，对接收到的电信号进行时域滤波。针对B0XCAR6所使用的采集软件为StanfordResearchSystems开发的DataAcquisi tionProgramfortheSR245 软件。本实施方式所述的示波器7接收B0XCAR6输出的CARS光强电信号，示波器7对接收到的CARS光强电信号有监测的作用，能够方便的控制步进电机进行精确的光程调节。本发明的有益效果
本发明所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统较以往的飞秒CARS时间分辨 光谱测量系统而言操作简便，实验条件易于实现，数据采集部分采集到的CARS信号信噪比 高，所得的时间延迟谱在时间正、负延迟方向上的分辨率精确，信号强度的周期性变化清晰 可见，实现了同时测量基态和激发态的能级寿命和振动周期。本发明实现了常温常压实验条件下CARS光谱的测量，有利于CARS时间分辨技术 更加广泛的应用于各领域中，使在常温常压下测量其他物质的动力学信息成为可能。
具体实施方式
二 下面结合图2具体说明本实施方式。本具体实施方式
与具体实 施方式一所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统的区别在于它还包括第一光 阑HI、第二光阑H2、第三光阑H3、第四光阑H4、第五光阑H5及第六光阑H6，第一光阑Hl置 于光束C从第一反射镜Rl反射到第二反射镜R2的光路上，第二光阑H2置于光束C从第二 反射镜R2反射到第二分束片D2的光路上，第三光阑H3置于斯托克斯光束F从第十反射镜 RlO反射到第十一反射镜Rll的光路上，第四光阑H4置于斯托克斯光束F从第十二反射镜 R12反射到第二光学延迟线DL2的光路上，第五光阑H5置于CARS光束G从第二透镜L2出 射到第十五反射镜R15的光路上，第六光阑H6置于CARS光束G从第三透镜L3透射到滤波 片FL的光路上。本实施方式所述的第一光阑HI、第二光阑H2、第三光阑H3、第四光阑H4、第五光阑 H5及第六光阑H6用于控制通过光束的强弱。
具体实施方式
三本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的常温常压飞秒CARS 时间分辨光谱测量系统的区别在于飞秒激光器1泵浦第一光学参量放大器OPAl及第二 光学参量放大器0PA2，应用和频、差频以及倍频技术输出240纳米到20微米全程计算机自 动控制飞秒可调谐激光，所述的飞秒激光器1为美国Coherent公司制造的千赫兹飞秒激 光器，所述的飞秒激光器1输出的激光中心波长为800nm，脉冲能量为2. 5mJ，脉冲宽度为 40fs ；所述的第一光学参量放大器OPAl及第二光学参量放大器0PA2为美国Coherent公司 制造的TOPAS-800-fs光学参量放大器。
具体实施方式
四本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的常温常压飞秒CARS 时间分辨光谱测量系统的区别在于所述的第一分束片Dl及第二分束片D2的分束比为 1:1。所述的第一分束片Dl将飞秒激光器1输出的激光分为光强相等的透射光束A和 反射光束B ；所述的第二分束片D2将光束C分为光强相等的透射光束D和反射光束E。
具体实施方式
五本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的常温常压飞秒CARS 时间分辨光谱测量系统的区别在于所述的第一透镜Ll及第二透镜L2的焦距为30cm。
具体实施方式
六本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的常温常压飞秒CARS 时间分辨光谱测量系统的区别在于所述的样品池2位于第一透镜Ll的焦点处，所述的样 品池2中的介质为液体或稀薄的气体，液体或者稀薄的气体的喇曼能级与通过第二光学参量放大器0PA2输出的斯托克斯光束F、通过第一光学参量放大器OPAl输出的泵浦光束E或探测光束D对应的激发能级相匹配，所述的液体为酒精、甲醇、二硫化碳或水，所述稀薄的 气体为碘蒸气、稀薄氮气或稀薄氢气。
具体实施方式
七下面结合图3具体说明本实施方式。本具体实施方式
与具体实 施方式一所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统的区别在于所述的入射到第 一透镜Ll的探测光束D、泵浦光束E及的斯托克斯光束F在空间上相互平行，在与光束方向 垂直的平面上分别位于一个正方形的三个顶点，所述的探测光束D、泵浦光束E及的斯托克 斯光束F能量相等，每束光的光束直径为4mm，所述的正方形的边长为8mm。图3中，光斑D'为探测光束D在与光束方向垂直的平面上的光斑；光斑E'为探 测光束E在与光束方向垂直的平面上的光斑；光斑F'为探测光束F在与光束方向垂直的 平面上的光斑。探测光束D、泵浦光束E及的斯托克斯光束F为空间上相互平行的三束光，其中，泵 浦光束E通过调整第七反射镜R7、第八反射镜R8及第九反射镜R9的位置使其传输高度上升。
具体实施方式
八下面结合图4具体说明本实施方式。本具体实施方式
与具体实 施方式一所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统的区别在于所述的经过第二 透镜L2平行射出的四束光，在与光束方向垂直的平面上分别位于一个正方形的四个顶点 上。图4中，光斑D"为探测光束D在与光束方向垂直的平面上的光斑；光斑E"为探测 光束E在与光束方向垂直的平面上的光斑；光斑F"为探测光束F在与光束方向垂直的平面 上的光斑；光斑G"为探测光束G在与光束方向垂直的平面上的光斑。
具体实施方式
九本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的常温常压飞秒CARS 时间分辨光谱测量系统的区别在于所述的探头3为光纤探头，光纤探头的接收端面为圆 形端面，所述圆形端面的直径为1mm。本实施方式采用端面直径为Imm的光纤探头3接收信号，在空间能更精确的滤除 背景噪声，得到的实验结果更为准确。
具体实施方式
十下面结合图5至图9说明本实施方式。本具体实施方式
与具体 实施方式一所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统的区别在于所述的B0XCAR6 与控制第一光学延迟线DLl探测光延迟时间的步进电机由一台电脑同步控制。本发明用一台电脑同时控制B0XCAR6与控制第一光学延迟线DLl探测光延迟时间 的步进电机，提高了 CARS时间分辨谱的采集精度，增强了系统的可操作性。在进行CARS时间分辨谱采集时，需要调整到步进电机每步驻停时间与B0XCAR6 采集输出的每个平均触发信号的时间相同，电脑上软件显示具体表现为步进电机每前进一 步，记录软件就记录一个光强度数据。对本实施方式所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统进行可行性测 定，分别在液态样品和静态样品池中进行测试。1.液态样品中飞秒CARS时间分辨光谱图
由于有机液体分子较大，分子内部能级复杂，振动周期较长，所以在能够采集到的探测 光D时间延迟范围内没有观测到分子的振动周期性。从图5及图6所示的光谱中可以看出，本实施方式所述的系统采集到的数据能够获得很高的信噪比。实验条件为标准大气压下， 室温25摄氏度的情况。2.静态样品池中飞秒CARS时间分辨光谱图
将碘蒸气饱和蒸汽压和标准大气压下的光谱图做了比较。光谱图中负延迟时间一侧体 现的是粒子激发态的信息；正延迟方向谱体现粒子基态信息。图7为饱和蒸汽压下碘蒸气 的CARS时间分辨光谱图；图8为标准大气压下实验数据图。从两幅图中可以看出，气压的 变化对粒子的时间分辨谱没有形成比较明显的影响，在正负时间延迟的范围内振荡周期不 变。在特定波长下，空气也会产生CARS信号，由相同波长激发空气的时间分辨图可以 看出，空气的CARS信号在时间零点附近没有出现周期性变化，所以在标准大气压下激发气 体样品的波长如果不与氮气的喇曼能级重合，就可以排除空气对样品时间分辨光谱的影 响。实验条件为室温25摄氏度。从图9中可以看出，空气的CARS信号强度随时间延迟并没有显示出明显的振动周 期性，导致这种现象的原因是泵浦光F与斯托克斯光E没有与喇曼能级发生共振，在粒子被 激发后振动就迅速的衰减了。实验条件为标准大气压下，室温25摄氏度。
权利要求
常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征是它包括飞秒激光器(1)、第一光学参量放大器(OPA1)、第二光学参量放大器(OPA2)、第一分束片(D1)、第二分束片(D2)、第一反射镜(R1)、第二反射镜(R2)、第三反射镜(R3)、第四反射镜(R4)、第五反射镜(R5)、第六反射镜(R6)、第七反射镜(R7)、第八反射镜(R8)、第九反射镜(R9)、第十反射镜(R10)、第十一反射镜(R11)、第十二反射镜(R12)、第十三反射镜(R13)、第十四反射镜(R14)、第十五反射镜(R15)、第一光学延迟线(DL1)、第二光学延迟线(DL2)、第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、滤波片(FL)、样品池(2)、探头(3)、单色仪(4)、光电倍增管(5)、BOXCAR(6)、示波器(7)和空间滤波器(8)，飞秒激光器(1)输出的激光经过第一分束片(D1)分成透射光束A和反射光束B，所述的透射光束A经过第一光学参量放大器(OPA1)输出为光束C，沿所述的光束C的入射光束方向，依次为第一反射镜(R1)、第二反射镜(R2)及第二分束片(D2)，所述的第二分束片(D2)将光束C分成透射光束D及反射光束E，所述的透射光束D为探测光，沿所述的探测光束D的入射光束方向，依次为第三反射镜(R3)、第一光学延迟线(DL1)、第四反射镜(R4)、第五反射镜(R5)、第六反射镜(R6)及第一透镜(L1)，所述的反射光束E为泵浦光，沿泵浦光束E的入射光束方向，依次为第七反射镜(R7)、第八反射镜(R8)、第九反射镜(R9)及第一透镜(L1)，所述的反射光束B经过第二光学参量放大器(OPA2)输出为斯托克斯光束F，沿所述的斯托克斯光束F的入射光束方向，依次为第十反射镜(R10)、第十一反射镜(R11)、第十二反射镜(R12)、第二光学延迟线(DL2)、第十三反射镜(R13)、第十四反射镜(R14)及第一透镜(L1)，入射至所述的第一透镜(L1)的探测光束D、泵浦光束E及的斯托克斯光束F经第一透镜(L1)聚焦到样品池(2)中，并与样品池(2)中的介质作用，经过第二透镜(L2)将汇聚的光束平行射出，除原光路传播方向上的三束光外，还存在第四束光，即为CARS光束G，所述的经过第二透镜(L2)射出的、原光路传播方向上的三束光用空间滤波器(8)进行滤波，沿所述的CARS光束G的出射光束方向，依次为第十五反射镜(R15)、第三透镜(L3)、滤波片(FL)和探头(3)，探头(3)的光束输出端与单色仪(4)的光束输入端相连，电脑控制信号输出端与单色仪(4)的控制信号输入端相连，单色仪(4)的光信号输出端与光电倍增管(5)的光信号输入端相连，光电倍增管(5)将输入的光信号转换为电信号输出，光电倍增管(5)的电信号输出端与BOXCAR(6)的电信号采集输入端相连，BOXCAR(6)将采集到的CARS光强电信号导入到电脑中进行处理，同时BOXCAR(6)的CARS光强电信号输出端与示波器(7)的CARS光强电信号输入端相连。
2.根据权利要求1所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征在于它 还包括第一光阑(HI)、第二光阑(H2)、第三光阑(H3)、第四光阑(H4)、第五光阑(H5)及第六 光阑(H6)，第一光阑(Hl)置于光束C从第一反射镜(Rl)反射到第二反射镜(R2)的光路上， 第二光阑(H2)置于光束C从第二反射镜(R2)反射到第二分束片(D2)的光路上，第三光阑 (H3)置于斯托克斯光束F从第十反射镜(RlO)反射到第十一反射镜(Rll)的光路上，第四 光阑(H4)置于斯托克斯光束F从第十二反射镜(R12)反射到第二光学延迟线(DL2)的光路上，第五光阑(H5)置于CARS光束G从第二透镜(L2)出射到第十五反射镜(R15)的光路上， 第六光阑(H6)置于CARS光束G从第三透镜(L3)透射到滤波片(FL)的光路上。
3.根据权利要求1所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征在于飞 秒激光器(1)泵浦第一光学参量放大器(OPAl)及第二光学参量放大器(0PA2)，应用和频、 差频以及倍频技术输出240纳米到20微米全程计算机自动控制飞秒可调谐激光，所述的飞 秒激光器(1)为美国Coherent公司制造的千赫兹飞秒激光器，所述的飞秒激光器(1)输出 的激光中心波长为800nm，脉冲能量为2. 5mJ，脉冲宽度为40fs ；所述的第一光学参量放大 器(OPAl)及第二光学参量放大器(0PA2)为美国Coherent公司制造的TOPAS-800-fs光学 参量放大器。
4.根据权利要求1所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征在于所 述的第一分束片(Dl)及第二分束片(D2)的分束比为1:1。
5.根据权利要求1所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征在于所 述的第一透镜(Li)及第二透镜(L2)的焦距为30cm。
6.根据权利要求1所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征在于所 述的样品池(2)位于第一透镜(Li)的焦点处，所述的样品池(2)中的介质为液体或稀薄的 气体，液体或者稀薄的气体的喇曼能级与通过第二光学参量放大器(0PA2)输出的斯托克斯 光束F、通过第一光学参量放大器(OPAl)输出的泵浦光束E或探测光束D对应的激发能级 相匹配，所述的液体为酒精、甲醇、二硫化碳或水，所述稀薄的气体为碘蒸气、稀薄氮气或稀 薄氢气。
7.根据权利要求1所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征在于 所述的入射到第一透镜(Li)的探测光束D、泵浦光束E及的斯托克斯光束F在空间上相互 平行，在与光束方向垂直的平面上分别位于一个正方形的三个顶点，所述的探测光束D、泵 浦光束E及的斯托克斯光束F能量相等，每束光的光束直径为4mm，所述的正方形的边长为 8mm ο
8.根据权利要求1所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征在于所 述的经过第二透镜(L2)平行射出的四束光，在与光束方向垂直的平面上分别位于一个正方 形的四个顶点上。
9.根据权利要求1所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征在于所 述的探头(3)为光纤探头，光纤探头的接收端面为圆形端面，所述圆形端面的直径为1mm。
10.根据权利要求1所述的常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，其特征在于 所述的BOXCAR (6)与控制第一光学延迟线(DLl)探测光延迟时间的步进电机由一台电脑 同步控制。
全文摘要
常温常压飞秒CARS时间分辨光谱测量系统，它涉及非线性光学技术领域。它解决了已有飞秒CARS时间分辨光谱测量实验限制因素多的问题。本发明所述的系统将飞秒激光器输出的光束经过一系列反射镜及光学延迟线调整后，形成三束能量相近、在光束的垂直方向上分别位于一个正方形的三个顶点上的光束，光束聚焦到样品池后，沿特定角度出射一个新的光束，即CARS信号，滤波片对其滤波后采用探头接收，并输入到单色仪中，经光电倍增管转换后的电信号利用BOXCAR进行数据采集，并输入到计算机中进行数据处理。本发明能够在常温常压的实验条件下进行飞秒CARS时间分辨光谱测量，适用于对静态样品池中的气体样品及液态样品的飞秒CARS光谱探测。
文档编号G01J3/44GK101819064SQ20101016837
公开日2010年9月1日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者于欣, 夏元钦, 张天天, 樊荣伟, 贺平, 陈德应 申请人:哈尔滨工业大学