一种用于判别正负信号的新型斩波器叶片制造技术

本发明专利技术公开了一种用于判别正负信号的新型斩波器叶片，具有这样的特征，包括：圆片状主体；中心圆孔，位于圆片状主体的中心位置，用于安装圆片状主体的轴；固定部，包括三个围绕在中心圆孔均匀分布的三个小孔，螺丝钉穿过小孔从而将圆片状主体固定在斩波器的底座上。其中，圆片状主体上设计有扇形形状的镂空和矩形形状的镂空，扇形形状的镂空的数量为多个，均位于固定部外侧并沿圆周方向均匀排列，矩形形状的镂空的数量为复数个，均位于圆片状主体的最外层一周并沿圆周方向均匀排列，扇形形状和矩形形状的镂空用于供斩波器的底座检测圆片状主体的转速并进行负反馈调节，将圆片状主体的转速稳定在设定的频率上。的转速稳定在设定的频率上。的转速稳定在设定的频率上。

【技术实现步骤摘要】
一种用于判别正负信号的新型斩波器叶片


[0001]本专利技术涉及激光测量领域，具体涉及一种用于判别正负信号的新型斩波器叶片。

技术介绍

[0002]研究测量样品在受到激发时内部载流子的动力学过程是研究材料超快电荷转移的主要方法，目前主要的研究技术是基于超快激光的时间分辨泵浦
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探测技术。
[0003]图1为时间分辨泵浦
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探测系统原理图。
[0004]如图1所示，两束超短脉冲激光中其中一束激光具有较高能量(一般高于物质的光学带隙)，作为泵浦光(Pump)，改变了物质的性质，促使粒子从基态跃迁到非稳定的高能态，利用另一束能量较弱的延时脉冲光(Probe)作为探测光，照射到被测样品刚被激发区域。通过调控电动平移台上反射镜的位置来改变两束光到达样品的光程差，可以相应地改变探测光与泵浦光之间的时间延迟。由于被激发的样品处于非平衡态，在回到基态平衡态的过程中，经过样品后的透射光或反射光信号会随之发生变化。因此，利用光信号探测器，如光谱仪和CCD，可记录下不同延迟时刻的光信号，以推理物质发生物理或化学变化的瞬态信息。
[0005]图2为泵浦探测系统示意图。
[0006]如2所示，中心波长800nm，脉冲宽度100fs,重复频率1000Hz的飞秒激光器发出基频脉冲光，由分束比为1:3的分束镜(Beam Splitter,BS)分为泵浦光和探测光两束。
[0007]泵浦光经过电动平移台时，通过调节时间延迟线(Delay Line)来实现与探测光之间的延时。根据实验时实际样品的需要，在泵浦光路中插入或移除非线性倍频晶体(BBO)，使泵浦光在400nm、800nm两个波长之间转换。接着使用斩波器(Chopper)对其进行调制，实现有、无泵浦光的交替，并经衰减片适当衰减后，聚焦到样品表面实现对样品的激发。
[0008]探测光一路经过透镜被聚焦在一枚蓝宝石晶体(Sapphire Plate)上，从而产生波长为500nm～1000nm范围的宽谱超连续白光。产生的白光聚焦于样品上，并使Probe光和Pump光在样品表面达到时间上和空间上的重合。最后，透过样品的探测光携带粒子被激发后的状态信息，通过光谱仪对其中各成分按照不同的波长进行分光，再由光谱CCD探测，从而记录并分析样品经泵浦光作用后从激发态恢复到基态的这一时间演化过程。
[0009]泵浦探测系统的关键组成部分为光学斩波器，飞秒脉冲激光的基频光具有较高的重复频率(1KHz)，相对于样品内部皮秒和纳秒时间尺度下的粒子演化过程来讲，泵浦
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探测实验实际上是一组高频重复实验。当未使用Chopper调制时，泵浦光和探测光的频率相同，其中的单个事件是以一个泵浦脉冲到达样品时开始，下一个泵浦脉冲到达样品时结束，周期为1ms。
[0010]图3为泵浦光和探测光脉冲的时间示意图。
[0011]如图3所示，横轴T为脉冲到达样品的绝对时间。
[0012]依据瞬态吸收光谱原理，需要探测有泵浦光作用、无泵浦光作用时分别对应的探测信号T
pump on
、T
pump off
，因此需要用Chopper来实现泵浦光有无的转换，即调制。实验室原本采用的是Thorlabs公司的MC 2000型Optical Chopper。
[0013]图4为Thorlabs公司MC 2000型Optical Chopper的示意图。
[0014]如图4所示，它使用锁相环(Phased
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locked Loop,PLL)速度控制器来精确地控制斩波速度，并保证相位与参考信号相一致。该斩波器允许外部参考信号输入，并具有相位调节功能，这一点为系统搭建过程中采用激光器放大级的输出信号作为斩波参考信号来实现同步的脉冲调制且始终维持相位稳定提供了极大的帮助。
[0015]Chopper接收到来自飞秒激光器的1KHz的电信号后，以此信号为基准，工作在500Hz状态，将泵浦光调制为500Hz。
[0016]图5为斩波器的工作时序示意图。
[0017]如图5所示，由上至下为探测光、激光电信号、光学斩波器和泵浦光的信号时序。
[0018]Chopper将泵浦光调制为500Hz打在样品上，再由探测器照射样品，携带样品内部粒子被激发后的状态信息被光谱仪和CCD所接收。有泵浦光作用时探测光经过样品后的透射光(T
pumped
)与无泵浦光作用时探测透射光(T
unpumped
)将交替排列，而二者的差值相对于透射光强度的相对变化
[0019][0020]即为所探测的信号。
[0021]但CCD接收到的信号虽已知为一列交替排列的探测透射光的强度信息，但在使用Thorlabs公司的Chopper时无法得知数据的起点是有或无泵浦光作用下的探测光强，因此计算得到的差值只能得到正确的绝对值，但信号的正负无法确定。因此急需一种在不改变测量原理和系统的基础上，能够获取探测信号的正负值的方法或设备。

技术实现思路

[0022]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种用于判别正负信号的新型斩波器叶片。
[0023]本专利技术提供了一种用于判别正负信号的新型斩波器叶片，用于泵浦探测系统中，并安装于斩波器上用于判断光谱信号的正负，具有这样的特征，包括：圆片状主体；中心圆孔，位于圆片状主体的中心位置，用于安装圆片状主体的轴；固定部，包括三个围绕在中心圆孔均匀分布的三个小孔，螺丝钉穿过小孔从而将圆片状主体固定在斩波器的底座上。其中，圆片状主体上设计有扇形形状的镂空和矩形形状的镂空，扇形形状的镂空的数量为多个，均位于固定部外侧并沿圆周方向均匀排列，矩形形状的镂空的数量为复数个，均位于圆片状主体的最外层一周并沿圆周方向均匀排列，扇形形状和矩形形状的镂空用于供斩波器的底座检测圆片状主体的转速并进行负反馈调节，将圆片状主体的转速稳定在设定的频率上。
[0024]在本专利技术提供的用于判别正负信号的新型斩波器叶片中，还可以具有这样的特征：其中，圆片状主体的直径为100～104mm。
[0025]在本专利技术提供的用于判别正负信号的新型斩波器叶片中，还可以具有这样的特征：其中，中心圆孔的直径为5～7mm。
[0026]在本专利技术提供的用于判别正负信号的新型斩波器叶片中，还可以具有这样的特
征：其中，扇形形状的镂空和扇形形状的非镂空的面积比为1：2，扇形形状的镂空的数量为10～16个。
[0027]在本专利技术提供的用于判别正负信号的新型斩波器叶片中，还可以具有这样的特征：其中，矩形形状的镂空和矩形形状的非镂空将圆片状主体的外侧圆周等分，矩形形状的镂空和矩形形状的非镂空的面积比为1：1，矩形形状的镂空的数量为10～16个。
[0028]在本专利技术提供的用于判别正负信号的新型斩波器叶片中，还可以具有这样的特征：其中，每相邻三个扇形形状的镂空对应相邻四个矩形形状的镂空，位于与矩形形状的镂空相对齐位置的扇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于判别正负信号的新型斩波器叶片，用于泵浦探测系统中，并安装于斩波器上用于判断光谱信号的正负，其特征在于，包括：圆片状主体；中心圆孔，位于所述圆片状主体的中心位置，用于安装所述圆片状主体的轴；固定部，包括三个围绕在所述中心圆孔均匀分布的三个小孔，螺丝钉穿过所述小孔从而将所述圆片状主体固定在斩波器的底座上，其中，所述圆片状主体上设计有扇形形状的镂空和矩形形状的镂空，所述扇形形状的镂空的数量为多个，均位于所述固定部外侧并沿圆周方向均匀排列，所述矩形形状的镂空的数量为复数个，均位于所述圆片状主体的最外层一周并沿圆周方向均匀排列，所述扇形形状和所述矩形形状的镂空用于供所述斩波器的底座检测所述圆片状主体的转速并进行负反馈调节，将所述圆片状主体的转速稳定在设定的频率上。2.根据权利要求1所述的用于判别正负信号的新型斩波器叶片，其特征在于：其中，所述圆片状主体的直径为100～104mm。3.根据权利要求1所述的用于判别正负信号的新型斩波器叶片，其特征在于：其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昊翔，赵海斌，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：