弱吸收儀

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更新時間：2022-08-26 12:45:49瀏覽次數(shù)：255次

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福州中諾電子有限公司

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隨著高能激光的發(fā)展，對光學材料提出越來越高的要求，而光學材料由于制造工藝（生長工藝）、原材料雜質(zhì)的存在，不可避免的存在吸收。隨著光學材料研究的進一步深入，人們對于材料吸收系數(shù)的研究越來越深刻。研究發(fā)現(xiàn)，光學材料吸收電磁波后，能將電磁波能量轉(zhuǎn)換成熱能，從而引起光學材料內(nèi)部溫度升高。大的吸收系數(shù)是限制高能激光發(fā)展的主要因素之一，尤其對于強激光系統(tǒng)。因此，很有必要研究光學材料的弱吸收性能。

激光熱吸收測試儀主要采用光熱共路干涉法（PCI技術(shù)）測量熱吸收。PCI技術(shù)原理圖如下：

圖中Probe beam(探測光)為一般微弱光束且其在透射過樣品時不會產(chǎn)生熱吸收， Pump beam(泵浦光)為一較強光束且被樣品吸收從而引起樣品被照射處折射率的變化；但在其投射到樣品前先通過一斬波器，避免泵浦光長時間連續(xù)照射而使樣品過分受熱損壞，泵浦光和探測光在樣品內(nèi)相交，前者焦斑尺寸小于后者光束截面直徑。由于泵浦光被樣品吸收從而引起焦點處樣品折射率發(fā)生變化，使探測光在該點處波前發(fā)生畸變引起點衍射共路干涉，產(chǎn)生Periodically phase distorted signal(周期性相位畸變信號)。PD為光強信號接收器，接收周期性相位畸變信號，再通過鎖相放大器交由軟件來計算并給出熱吸收率圖。

SPTS激光熱吸收測試儀的測量計算原理為：樣品對泵浦光的熱吸收引起樣品材料折射率的變化，導致探測光經(jīng)過吸收點區(qū)域后發(fā)生點衍射干涉，材料熱吸收強弱引起干涉相移不同，通過 PD則敏感地探測到探測光光強的變化。這樣通過光強的變化就可反推出樣品材料的熱吸收特征。

在實際測量中，通過移動樣品就可以實現(xiàn)對樣品的掃描測試。下圖為對一3mm樣品的水平掃描及其在實驗觀察軟件上得到的熱吸收率圖：