利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022109922146
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-21
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种原位应力调控二次谐波的测量装置,其特征在于,包括:

飞秒激光器(1),提供单色飞秒激光、以及沿所述单色飞秒激光的光路上依次布置的功率调节与测量模块、二向色镜、显微成像模块、应力施加模块和信号采集模块;

飞秒激光器(1)输出的飞秒激光通过所述功率调节与测量模块(2)调节激光功率与偏振后经所述二向色镜(3)进入显微成像模块(4),显微成像模块(4)将激光聚焦到应力施加模块(5)的样品上;反射的二次谐波信号经显微成像模块(4)收集之后依次经二向色镜(3)、反射镜进入信号采集模块(6)进行不同应力下功率依赖的二次谐波信号的采集。

2.根据权利要求1所述的原位应力调控二次谐波的测量装置,其特征在于,所述应力施加模块(5)通过转接臂(55)固定在三维位移平台上,包括:一维位移平台A、一维位移平台B以及通过压片安装在所述一维位移平台A、一维位移平台B之间的柔性衬底,所述样品放置在柔性衬底上。

3.根据权利要求1所述的原位应力调控二次谐波的测量装置,其特征在于,所述功率调节与测量模块包括:第一半波片、偏振片、折叠镜和功率计,通过第一半波片和偏振片实现激光功率与偏振的调节,通过折叠镜与功率计实现激光功率的测量,从而实现功率依赖二次谐波的测量。

4.根据权利要求3所述的原位应力调控二次谐波的测量装置,其特征在于,所述折叠镜为银镜安装在折叠镜架上,通过抬起折叠镜(23)将光引入功率计(24)进行功率的测量。

5.根据权利要求2所述的原位应力调控二次谐波的测量装置,其特征在于,所述显微成像模块包括:物镜镜头、薄膜分束镜、第一透镜、成像CCD以及照明光源,其中,通过物镜镜头进行激光的聚焦与二次谐波信号的收集,物镜镜头固定在所述三维位移平台上;通过薄膜分束镜分光经第一透镜进入成像CCD,实现激光光斑的成像与对准。

6.根据权利5要求所述的一种原位应力调控二次谐波的测量装置,其特征在于,所述信号采集模块(6)通过滤光片(61)将飞秒激光器(1)的激发光信号滤除,通过第二透镜(62)将二次谐波信号聚焦于光谱仪狭缝,光谱仪与计算机连接进行二次谐波光谱的采集。

7.根据权利6要求所述的一种原位应力调控二次谐波的测量装置,其特征在于,还包括插设在薄膜分束镜和物镜镜头之间光路上的第二半波片(8)、以及插设在所述反射镜(7)和滤光片(61)之间光路上的检偏片(9)。

8.一种基于权利要求6所述原位应力调控二次谐波的测量装置的测量方法,其特征在于,

飞秒激光器产生的单色飞秒激光首先进入功率调节与测量模块(2)进行功率和偏振的调节,通过调节第一半波片(21)相对偏振片(22)的角度来进行功率的调节,通过折叠镜(23)将激光引入功率计来进行功率的测量,从而进行应力调控下功率依赖的二次谐波测量;

显微成像模块(4)通过物镜镜头(44)将激光聚焦于应力施加模块(5)中的样品(51)表面,物镜镜头(44)固定在三维位移平台上;

薄膜分束镜(41)将一部分光通过第一透镜(42)聚焦后引入成像CCD,成像CCD与计算机连接,实现激光光斑的成像与对准,配合照明光源(45)实现样品(51)的观察;

调节一维位移平台之间的距离实现对柔性衬底(52)的弯曲从而给样品(51)施加上单轴拉伸应力;

调节三维位移平台,调整样品(51)在空间的位置,从而实现样品与激光的对准;样品(51)表面反射的二次谐波信号经物镜镜头(44)进入二向色镜(3),透过二向色镜(3)的二次谐波信号经反射镜(7)进入信号采集模块(6);

信号采集模块(6)中的滤光片(61)将激发光滤除仅二次谐波信号通过,通过第二透镜(62)提高采集效率将二次谐波信号聚焦于光谱仪入口狭缝,光谱仪与计算机连接从而获得二次谐波的光谱。

9.根据权利要求8所述原位应力调控二次谐波的测量装置的测量方法,其特征在于,光路中插入第二半波片(8)、检偏片(9)可与功率调节与测量模块(2)联合,在不转动样品的情况下,通过调节第二半波片(8)相对偏振片(22)的角度进行应力调控下偏振依赖的二次谐波信号的收集。