光热旋干扰仪与亚齐木斯通复合谱分析用于测量激光诱导的纳米级热透镜动态
Jingtao Dong1, Tengda Zhang1, Lei Yang1
1Anhui Province Key Laboratory of Measuring Theory and Precision Instrument, School of Instrument Science and Optoelectronics Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, Anhui, China.
The Review of scientific instruments
|December 13, 2023
概括
一种新型的光热干扰仪 (PTVI) 能够对光学元件中纳米级热透镜动态进行全场测量. 该技术准确量化光路变化,有助于材料性质的确定.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 热物理 热物理
背景情况:
- 精确测量激光诱导的热透镜动态对于理解光学元件的行为至关重要.
- 现有的方法往往缺乏详细分析所需的全场能力或纳米级精度.
- 热透镜诱导的纳米级光路变化 (OPC) 难以全面测量.
研究的目的:
- 引入和验证光热干扰仪 (PTVI) 用于全场,纳米尺度测量热透镜动态.
- 开发和演示用于调节干涉图的亚齐木特复杂光谱分析.
- 使用PTVI准确确定光学材料的热物理性质.
主要方法:
- 使用高阶联拉盖尔-高斯束的同轴连贯叠加生成多环状干涉图.
- 使用带有像素化的多环传感器的摄像头,同步提取亚齐木斯密度配置文件.
- 使用亚齐图斯复杂光谱分析来动态确定非均的光路变化 (OPC) 概况.
主要成果:
- 在PTVI取得的测量准确度为47分钟,标准偏差为358分钟 (3σ).
- 由热透镜动态引起的纳米级OPC配置的全场测量成功地被证明.
- 精确确定了N-BK7玻璃的吸收系数和热扩散率,与名义值一致.
结论:
- PTVI是一种高度敏感和有效的工具,用于研究光学元件的光学,热物理和机械性能.
- 与其他技术相比,该方法可降低计算负担和硬件复杂性.
- 虽然仅限于旋转对称的OPC,但PTVI为动态热透镜分析提供了皮科米尺度的精度.
