光熱測量系統(tǒng)（光學弱吸收）

光熱測量系統(tǒng)（光學弱吸收）

       光熱測量系統(tǒng)（光學弱吸收）的主要用途是對不同光學元件（如鍍膜、基底、晶體、界面等）的吸收特性進行表征。該裝置采用泵浦-探測方式，基于熱透鏡效應(yīng)，吸收測試在“泵浦"激光的波長下進行。為提高靈敏度，泵浦光經(jīng)斬波調(diào)制，以實現(xiàn)對被測樣品的周期性加熱。探測光束感知被吸收的泵浦光所引起的加熱效應(yīng)。經(jīng)斬波的泵浦光提供周期性加熱，使探測光束的波形產(chǎn)生周期性擾動。光熱信號表現(xiàn)為在較大的光電探測器電流上產(chǎn)生的小幅調(diào)制。平均電流（即直流信號 DC）與其在斬波頻率處的小幅調(diào)制（即交流信號 AC）共同決定調(diào)制深度 AC/DC，該深度與吸收成正比。硅光電探測器采集 AC 和 DC 信號，并由調(diào)至斬波頻率的雙鎖相放大器進行處理。

        儀器的靈敏度由噪聲等效吸收泵浦功率定義。理論上，靈敏度不存在絕對極限（通過更強的信號濾波，噪聲總可以進一步降低）；然而，在實際系統(tǒng)條件下（如數(shù)據(jù)采集時間限制、普通實驗室環(huán)境），對多數(shù)光學材料，靈敏度優(yōu)于 25 nW。因此，當泵浦輸出功率為 2 W（經(jīng)斬波后約 1 W）時，可檢測到低至 0.025 ppm 的吸收。

光熱測量系統(tǒng)參數(shù)指標：

表面吸收靈敏度（透射探測器，熔融石英基底，1 W 入射泵浦功率）：優(yōu)于 0.25 ppm

體吸收靈敏度（透射探測器，熔融石英，1 W 入射泵浦功率）：優(yōu)于 5 ppm/cm

表面吸收靈敏度（反射探測器，熔融石英基底，1 W 平均入射功率）：優(yōu)于 0.5 ppm

斬波頻率：390 Hz ± 10 Hz

探測波長：633 nm

泵浦/探測交叉角：0.12 rad ± 0.02 rad

泵浦聚焦光斑尺寸：75 µm ± 20 µm

探測聚焦光斑尺寸：225 µm ± 50 µm

橫向空間分辨率（FWHM ）：優(yōu)于 60 µm

縱向空間分辨率（FWHM ）：優(yōu)于 1 mm

噪聲等效吸收功率（透射探測器，熔融石英基底，表面信號）：< 0.25 µW

噪聲等效吸收功率（透射探測器，熔融石英，體吸收信號）：< 5 µW/cm

體吸收靈敏度（透射探測器，熔融石英，1 W 入射功率）：優(yōu)于 5 ppm/cm

噪聲等效吸收功率（反射探測器，熔融石英基底）：< 0.5 µW

光熱測量系統(tǒng)探測光：

型號：Pacific Lasertec 05-LHP-121 或其他

輸出功率：2 mW（3R 級）

波長：633 nm

RMS 噪聲：30 Hz–10 MHz 頻段內(nèi) 0.1 %

XYZ位移臺：

制動器類型：步進電機

X 軸平移范圍：50 mm

Y 軸平移范圍：50 mm

Z 軸平移范圍：50 mm

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