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弱吸收仪
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弱吸收仪
相关介绍

随着高能激光的发展,对光学材料提出越来越高的要求,而光学材料由于制造工艺(生长工艺)、原材料杂质的存在,不可避免的存在吸收。随着光学材料研究的进一步深入,人们对于材料吸收系数的研究越来越深刻。研究发现,光学材料吸收电磁波后,能将电磁波能量转换成热能,从而引起光学材料内部温度升高。大的吸收系数是限制高能激光发展的主要因素之一,尤其对于强激光系统。因此,很有必要研究光学材料的弱吸收性能。

                      

激光热吸收测试仪主要采用光热共路干涉法(PCI技术)测量热吸收。PCI技术原理图如下:

                      

图中Probe beam(探测光)为一般微弱光束且其在透射过样品时不会产生热吸收, Pump beam(泵浦光)为一较强光束且被样品吸收从而引起样品被照射处折射率的变化;但在其投射到样品前先通过一斩波器,避免泵浦光长时间连续照射而使样品过分受热损坏,泵浦光和探测光在样品内相交,前者焦斑尺寸小于后者光束截面直径。由于泵浦光被样品吸收从而引起焦点处样品折射率发生变化,使探测光在该点处波前发生畸变引起点衍射共路干涉,产生Periodically phase distorted signal(周期性相位畸变信号)。PD为光强信号接收器,接收周期性相位畸变信号,再通过锁相放大器交由软件来计算并给出热吸收率图。

    SPTS激光热吸收测试仪的测量计算原理为:样品对泵浦光的热吸收引起样品材料折射率的变化,导致探测光经过吸收点区域后发生点衍射干涉,材料热吸收强弱引起干涉相移不同,通过 PD则敏感地探测到探测光光强的变化。这样通过光强的变化就可反推出样品材料的热吸收特征。

    在实际测量中,通过移动样品就可以实现对样品的扫描测试。下图为对一3mm样品的水平扫描及其在实验观察软件上得到的热吸收率图:

                    

PCI 仪器的特点

高灵敏度: 0.1 ppm

快速: 10ms 单次, 10um 4mm/S  扫描

样品表面及内部3D测量

对表面散射不敏感

PCI 仪器的应用对象

薄膜: 高平均功率激光下的HR, AR 多层膜

玻璃与晶体: 激光玻璃, 蓝宝石, KTP, RTP, LiTaO2,LiNbO3, LBO,   BBO, PPLT, PPLN..

界面: 光胶 或 胶合界面





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