【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超快光谱测量，特别涉及一种偏振光的瞬态吸收光谱测量系统、方法和装置。
技术介绍
1、瞬态吸收光谱是一种在超短时间尺度上的泵浦-探测技术，这种泵浦-探测技术能够在飞秒时间尺度上获得被激发样品的超快光物理特性和激发态动力学过程。该技术已被广泛应用于物理、化学、材料、生物等众多领域的科学研究，例如可以对光电子材料体系内部的光生载流子弛豫，生物分子反应等过程在超快时间尺度上进行测量与研究。
2、近年来，传统光电子学与自旋电子学的结合使得自旋发光器件、自旋霍尔器件等新型光电器件得到了广泛的关注和应用。例如，二维过渡金属硫化物，由于时间反演对称性的破缺，其自旋-轨道相互作用引起能带的自旋劈裂，k点和k′点的劈裂是相反的，这种性质被称为自旋-谷耦合，二维过渡金属硫化物的这种固有特性可用于设计自旋/谷电子学器件，其中，左旋和右旋圆偏振光的瞬态吸收光谱是研究材料内部能谷(k点和k′点)中光生载流子及其自旋动力学过程的重要手段，便于自旋/谷电子学器件机理的理解和器件结构的设计。现有技术中，通常通过偏振光的瞬态吸收光谱测量系统进行偏振光的瞬态吸收光谱的测量。
3、但是，现有技术中的瞬态吸收光谱测量系统的单次测试过程只能获得一种自旋方向的数据，如果在不同时间，不同批次进行两种自旋的瞬态吸收光谱测量，会引入由于外界条件不同导致的测量误差。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种偏振光的瞬态吸收光谱测量系统、方法和装置，该系统能够同时测量左旋圆偏振光和
2、本专利技术采用下述技术方案：
3、本专利技术提供了一种偏振光的瞬态吸收光谱测量系统，该系统包括：激光产生装置、泵浦光偏振装置、探测光偏振装置和测量装置；探测光偏振装置包括第一格兰棱镜、第一λ/4波片和沃拉斯顿棱镜；
4、激光产生装置，用于产生两路激光，分别为第一激光和第二激光；
5、泵浦光偏振装置，用于将第一激光转化为左旋圆偏振的泵浦光或右旋圆偏振的泵浦光；泵浦光用于激发待测样品；
6、第一格兰棱镜，用于将第二激光转化为指定方向线性偏振的探测光；探测光用于探测待测样品；
7、第一λ/4波片，用于将探测待测样品后的探测光转化成偏振互相垂直的线偏振光；偏振互相垂直的线偏振光分别代表左旋圆偏振的探测光和右旋圆偏振的探测光；
8、沃拉斯顿棱镜，用于使偏振互相垂直的线偏振光沿不同的方向传播，以使左旋圆偏振的探测光和右旋圆偏振的探测光能够同时被测量装置接收；
9、测量装置，用于根据同时接收的左旋圆偏振的探测光和右旋圆偏振的探测光，得到左旋圆偏振的探测光的瞬态吸收光谱和右旋圆偏振的探测光的瞬态吸收光谱。
10、优选地，泵浦光偏振装置包括第二格兰棱镜、λ/2波片和第二λ/4波片；第二格兰棱镜的一端与激光产生装置连接，第二格兰棱镜的另一端通过λ/2波片与第二λ/4波片的一端连接；
11、第二格兰棱镜，用于接收激光产生装置发射的第一激光，并与λ/2波片将第一激光转换为偏振角度可调的线偏振的泵浦光；
12、第二λ/4波片，用于将线偏振的泵浦光转换为左旋圆偏振光或右旋圆偏振光。
13、优选地，激光产生装置包括激光放大器、分束镜、全自动光学参量放大器、斩波器、延迟线装置和超连续光产生装置；激光放大器与分束镜的一端连接，分束镜的另一端分别与全自动光学参量放大器和超连续光产生装置的一端连接，全自动光学参量放大器的另一端与斩波器的一端连接，斩波器的另一端与延迟线装置的一端连接，延迟线装置的另一端与泵浦光偏振装置连接，超连续光产生装置的另一端与第一格兰棱镜的一端连接；
14、分束镜，用于接收激光放大器发射的激光，并将激光经过反射和透射后，生成反射光和透射光，将反射光经全自动光学参量放大器输出预设波长和脉宽的第一激光，以及将透射光经超连续光产生装置生成预设光谱范围的超连续白光并作为第二激光输出；
15、斩波器，用于将第一激光的重频由500hz调整为250hz；
16、延迟线装置，用于调整第一激光的光程，以调节第一激光相较于第二激光到达待测样品的时间。
17、优选地，该系统还包括样本装载装置；样品装载装置与泵浦光偏振装置和超连续光产生装置之间分别设置聚焦透镜；样品装载装置为一个放置待测样品的真空装置，样品装载装置为一个带有透明玻璃窗口的真空装置，样品装载装置包括三维可移动样品架、待测样品、液氦循环冷却装置和真空计；泵浦光偏振装置输出的泵浦光和超连续光产生装置输出的探测光分别经由对应聚焦透镜经过真空玻璃窗口聚焦到待测样品上；
18、三维可移动样品架，用于放置待测样品；
19、液氦循环冷却装置，用于调节样品装载装置内的温度，以调节待测样品的温度；
20、真空计，用于检测样品装载装置中的真空度。
21、优选地，测量装置包括第一光谱仪、第二光谱仪和计算机控制单元；
22、第一光谱仪，用于接收沃拉斯顿棱镜发射的代表左旋圆偏振的探测光，并将左旋圆偏振的探测光的光谱信息发送至计算机控制单元；
23、第二光谱仪，用于接收沃拉斯顿棱镜发射代表的右旋圆偏振的探测光，并将右旋圆偏振的探测光的光谱信息发送至计算机控制单元；
24、计算机控制单元，用于根据接收的左旋圆偏振的探测光和右旋圆偏振的探测光的光谱信息，得到左旋圆偏振的探测光的瞬态吸收光谱和右旋圆偏振的探测光的瞬态吸收光谱。
25、优选地，激光放大器、全自动光学参量放大器、斩波器、延迟线装置、第一光谱仪和第二光谱仪均与计算机控制单元电连接，以通过计算机控制单元控制各部件协调工作。
26、本专利技术提供了一种偏振光的瞬态吸收光谱测量方法，该方法应用于上述偏振光的瞬态吸收光谱测量系统，该方法包括：
27、控制激光产生装置生成第一激光和第二激光，并调整第一激光的光程，以保证第二激光相对于第一激光到达待测样品存在一个测试延迟时间；
28、通过泵浦光偏振装置将第一激光转换为左旋圆偏振或右旋圆偏振的泵浦光，并将左旋圆偏振或右旋圆偏振的泵浦光发射到待测样品上，以激发待测样品；
29、通过探测光偏振装置中格兰棱镜将第二激光转化为探测光，并通过探测光探测待测样品，将透过待测样品的探测光通过探测光偏振装置中第一λ/4波片和沃拉斯顿棱镜，以将探测光转换为偏振互相垂直的线偏振光；通过探测光偏振装置中格兰棱镜的探测光为左旋圆偏振的探测光和右旋圆偏振的探测光的合成；偏振互相垂直的线偏振光分别代表左旋圆偏振的探测光和右旋圆偏振的探测光；
30、通过测量装置分别接收代表左旋圆偏振的探测光和右旋圆偏振的探测光，并根据接收的左旋圆偏振的探测光和右旋圆偏振的探测光，得到左旋圆偏振的探测光的瞬态吸收光谱和右旋圆偏振的探测光的瞬态吸收光谱。
31、优选地，左旋圆偏振的探测光的瞬本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种偏振光的瞬态吸收光谱测量系统，其特征在于，所述系统包括：激光产生装置、泵浦光偏振装置、探测光偏振装置和测量装置；探测光偏振装置包括第一格兰棱镜、第一λ/4波片和沃拉斯顿棱镜；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述泵浦光偏振装置包括第二格兰棱镜、λ/2波片和第二λ/4波片；第二格兰棱镜的一端与激光产生装置连接，第二格兰棱镜的另一端通过λ/2波片与第二λ/4波片的一端连接；
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述激光产生装置包括激光放大器、分束镜、全自动光学参量放大器、斩波器、延迟线装置和超连续光产生装置；激光放大器与分束镜的一端连接，分束镜的另一端分别与全自动光学参量放大器和超连续光产生装置的一端连接，全自动光学参量放大器的另一端与斩波器的一端连接，斩波器的另一端与延迟线装置的一端连接，延迟线装置的另一端与泵浦光偏振装置连接，超连续光产生装置的另一端与第一格兰棱镜的一端连接；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括样本装载装置；样品装载装置与泵浦光偏振装置和超连续光产生装置之间分别设置聚焦透镜；所述
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述测量装置包括第一光谱仪、第二光谱仪和计算机控制单元；
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述激光放大器、全自动光学参量放大器、斩波器、延迟线装置、第一光谱仪和第二光谱仪均与计算机控制单元电连接，以通过计算机控制单元控制各部件协调工作。
7.一种偏振光的瞬态吸收光谱测量方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-6任一项所述的系统，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述左旋圆偏振的探测光的瞬态吸收光谱的获取过程，包括：
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述右旋圆偏振的探测光的瞬态吸收光谱的获取过程，包括：
10.一种偏振光的瞬态吸收光谱测量装置，其特征在于，所述装置应用于权利要求1-6任一项所述的系统，所述装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种偏振光的瞬态吸收光谱测量系统，其特征在于，所述系统包括：激光产生装置、泵浦光偏振装置、探测光偏振装置和测量装置；探测光偏振装置包括第一格兰棱镜、第一λ/4波片和沃拉斯顿棱镜；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述泵浦光偏振装置包括第二格兰棱镜、λ/2波片和第二λ/4波片；第二格兰棱镜的一端与激光产生装置连接，第二格兰棱镜的另一端通过λ/2波片与第二λ/4波片的一端连接；
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述激光产生装置包括激光放大器、分束镜、全自动光学参量放大器、斩波器、延迟线装置和超连续光产生装置；激光放大器与分束镜的一端连接，分束镜的另一端分别与全自动光学参量放大器和超连续光产生装置的一端连接，全自动光学参量放大器的另一端与斩波器的一端连接，斩波器的另一端与延迟线装置的一端连接，延迟线装置的另一端与泵浦光偏振装置连接，超连续光产生装置的另一端与第一格兰棱镜的一端连接；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括样本装载装置；样品装载装置与泵浦光偏振装置和超连续光产生装置之间分别设置聚焦透镜；所述样品装载...
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