一種半透明薄膜材料瞬態(tài)吸光度測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種半透明薄膜材料瞬態(tài)吸光度測(cè)量裝置屬于光電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]納米薄膜和半透明薄膜由于具有特殊的光學(xué)性能而在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用中具有廣泛應(yīng)用。當(dāng)光入射到薄膜材料表面時(shí)，將會(huì)同時(shí)發(fā)生反射、透射和吸收作用，其中，吸收作用的強(qiáng)弱由吸光度表示，由于吸光度對(duì)于薄膜材料的屬性至關(guān)重要，因此有必要對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。
[0003]飛秒瞬態(tài)吸收(又稱飛秒泵浦-探測(cè))技術(shù)是測(cè)量薄膜材料載流子動(dòng)力學(xué)過程的一種實(shí)驗(yàn)方法，由于該方法簡(jiǎn)單易行，同時(shí)不損壞樣品，因此該項(xiàng)技術(shù)是研宄超快領(lǐng)域最常用的實(shí)驗(yàn)手段，可用于測(cè)量材料的吸光度。
[0004]圖1為透明材料的吸光度測(cè)量裝置。飛秒激光器的出射光路分成三束，分別為泵浦光、探測(cè)光和參考光，其中:
[0005]泵浦光從分束片BSl透射，依次經(jīng)過二分之一玻片Hl透射，偏振片Pl透射，介質(zhì)膜反射鏡Ml反射，介質(zhì)膜反射鏡M2反射，BBO晶體透射后，入射到斬波器C，經(jīng)過斬波器C調(diào)制后的光束再經(jīng)過介質(zhì)膜反射鏡M3反射，二向色鏡DM反射，透鏡LI匯聚后，入射到樣品S表面；
[0006]探測(cè)光從分束片BSl反射，依次經(jīng)過分束片BS2反射，二分之一玻片H2透射，偏振片P2透射，介質(zhì)膜反射鏡M4反射，介質(zhì)膜反射鏡M5反射，二向色鏡DM透射，透鏡LI匯聚后，入射到樣品S表面，從樣品S透射的光束經(jīng)過透鏡L2準(zhǔn)直后，進(jìn)入硅放大器Dl的第一路接收端；
[0007]參考光從分束片BSl反射，依次經(jīng)過分束片BS2透射，介質(zhì)膜反射鏡M6反射后，進(jìn)入硅放大器Dl的第二路接收端；
[0008]硅放大器Dl的光電轉(zhuǎn)換結(jié)果依次經(jīng)過預(yù)放大器、鎖相放大器后，傳輸給計(jì)算機(jī)。
[0009]該裝置利用透明材料入射光強(qiáng)等于透射光強(qiáng)與吸收光強(qiáng)之和的原理，通過測(cè)量透射光強(qiáng)實(shí)現(xiàn)吸光度測(cè)量。
[0010]圖2為非透明材料的吸光度測(cè)量裝置。飛秒激光器的出射光路分成三束，分別為泵浦光、探測(cè)光和參考光，其中:
[0011]泵浦光從分束片BSl透射，依次經(jīng)過二分之一玻片Hl透射，偏振片Pl透射，介質(zhì)膜反射鏡Ml反射，介質(zhì)膜反射鏡M2反射，BBO晶體透射后，入射到斬波器C，經(jīng)過斬波器C調(diào)制后的光束再經(jīng)過介質(zhì)膜反射鏡M3反射，二向色鏡DM反射，透鏡LI匯聚后，入射到樣品S表面；
[0012]探測(cè)光從分束片BSl反射，依次經(jīng)過分束片BS2反射，二分之一玻片H2透射，偏振片P2透射，介質(zhì)膜反射鏡M4反射，介質(zhì)膜反射鏡M5反射，二向色鏡DM透射，透鏡LI匯聚后，入射到樣品S表面，從樣品S反射的光束再依次經(jīng)過透鏡LI準(zhǔn)直，分束片BS4反射，介質(zhì)膜反射鏡M7反射，進(jìn)入硅放大器D2的第一路接收端；
[0013]參考光從分束片BSl反射，依次經(jīng)過分束片BS2透射，介質(zhì)膜反射鏡M6反射，偏振片P3透射，進(jìn)入硅放大器D2的第二路接收端；
[0014]硅放大器Dl的光電轉(zhuǎn)換結(jié)果依次經(jīng)過預(yù)放大器、鎖相放大器后，傳輸給計(jì)算機(jī)。
[0015]該裝置利用非透明材料入射光強(qiáng)等于反射光強(qiáng)與吸收光強(qiáng)之和的原理，通過測(cè)量反射光強(qiáng)實(shí)現(xiàn)吸光度測(cè)量。
[0016]由于薄膜材料很難做到100%透明或100%不透明，即薄膜材料為半透明材料，而對(duì)于半透明材料，入射光強(qiáng)等于透射光強(qiáng)、反射光強(qiáng)與吸收光強(qiáng)之和。那么利用圖1所示的裝置測(cè)量薄膜材料的吸光度，會(huì)因?yàn)椴牧洗嬖诜瓷涠斐蓽y(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤；利用圖2所示的裝置測(cè)量薄膜材料的吸光度，會(huì)因?yàn)椴牧洗嬖谕干涠斐蓽y(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤。
[0017]綜上所述，為了準(zhǔn)確測(cè)量半透明材料的吸光度，需要研制一種可以同時(shí)測(cè)量入收光強(qiáng)和反射光強(qiáng)的測(cè)量裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)量入收光強(qiáng)和反射光強(qiáng)的技術(shù)目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種半透明薄膜材料瞬態(tài)吸光度測(cè)量裝置，該裝置不僅可以兼顧透明材料與非透明材料的吸光度測(cè)量，還可以有效測(cè)量半透明材料的吸光度。
[0019]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0020]一種半透明薄膜材料瞬態(tài)吸光度測(cè)量裝置，包括飛秒激光器，所述飛秒激光器的出射光路分成三束，分別為泵浦光、探測(cè)光和參考光；
[0021]所述的泵浦光從分束片BSl透射，依次經(jīng)過二分之一玻片Hl透射，偏振片Pl透射，介質(zhì)膜反射鏡Ml反射，介質(zhì)膜反射鏡M2反射，BBO晶體透射后，入射到斬波器C，經(jīng)過斬波器C調(diào)制后的光束再經(jīng)過介質(zhì)膜反射鏡M3反射，二向色鏡DM反射，分束片BS4透射，透鏡LI匯聚后，入射到樣品S表面；所述的介質(zhì)膜反射鏡Ml與介質(zhì)膜反射鏡M2沿飛秒激光器出射光路所在方向運(yùn)動(dòng)；
[0022]探測(cè)光從分束片BSl反射，依次經(jīng)過分束片BS2反射，二分之一玻片H2透射，偏振片P2透射，介質(zhì)膜反射鏡M4反射，介質(zhì)膜反射鏡M5反射，二向色鏡DM透射，分束片BS4透射，透鏡LI匯聚后，入射到樣品S表面，從樣品S透射的光束經(jīng)過透鏡L2準(zhǔn)直后，進(jìn)入硅放大器Dl的第一路接收端；從樣品S反射的光束再依次經(jīng)過透鏡LI準(zhǔn)直，分束片BS4反射，介質(zhì)膜反射鏡M7反射，進(jìn)入硅放大器D2的第一路接收端；
[0023]參考光從分束片BSl反射，分束片BS2透射，入射到分束片BS3上，分束片BS3的反射光路進(jìn)入硅放大器Dl的第二路接收端；分束片BS3的透射光路經(jīng)介質(zhì)膜反射鏡M6反射，偏振片P3透射，進(jìn)入硅放大器D2的第二路接收端；
[0024]所述的硅放大器Dl和硅放大器D2的光電轉(zhuǎn)換結(jié)果依次經(jīng)過加法器、預(yù)放大器、鎖相放大器后，傳輸給計(jì)算機(jī)。
[0025]上述半透明薄膜材料瞬態(tài)吸光度測(cè)量裝置，在硅放大器Dl前方，還設(shè)置有濾光片
Flo
[0026]上述半透明薄膜材料瞬態(tài)吸光度測(cè)量裝置，在硅放大器D2前方，還設(shè)置有濾光片F(xiàn)2。
[0027]有益效果:
[0028]同時(shí)設(shè)置有透射光路和反射光路