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专利名称：一种可提供双光程的光延时装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光延时装置，尤其涉及一种可提供双光程的光延时装置。
背景技术：
目前，随着科学技术的迅速发展，特别是飞秒激光的广泛应用，瞬态差异吸收光谱技术被广泛地用于研究物理学、化学、生物学及其相关交叉学科新领域中的微观超快过程，像对光合作用原初反应机理、光合系统传能的研究都必须深入到色素蛋白复合物的分子之间，才能获得生命过程中的动力学参数和光物理和光化学变化的海量信息。目前在瞬态差异吸收光谱测量中，人们普遍采用一个100mm的精密微动平移台带动一组正交平面镜来实现探测光和泵浦光之间的延时，可以提供最大670ps的延时，也就是说最大可以测到在小于670ps时间段材料的吸收光谱变化信息。但是人们还常希望测到较长时间(～ns)的吸收光谱变化信息，这就需要探测光与泵浦光之间有较大的延时，为了达到以上目的，一般需要两个100mm的精密微动平移台，这样的结果是成本提高，空间浪费。

发明内容
本实用新型目的是提供一种可提供双光程的光延时装置，其解决了背景技术中成本高，空间浪费、光程延时短的缺点。
本实用新型的技术解决方案是一种可提供双光程的光延时装置，包括精密微动平移台T，可沿所述精密微动平移台T的轴心平移的一组正交平面镜组，所述正交平面镜组包括上平面镜M2和下平面镜M3，在上平面镜M2反射光路上设置有可移动平面镜M4，其特殊之处是所述可提供双光程的光延时装置还包括设置在下平面镜M3反射光路上的空心直角棱镜P。
上述可提供双光程的光延时装置还包括可使可移动平面镜(M4)沿着与所述精密微动平移台T的轴心垂直方向移动到下正交平面镜M3反射光路上的平移装置Y。
上述的上平面镜M2、下平面镜M3、空心直角棱镜P和可移动平面镜M4均由表面镀有400～700nm宽带全反射膜的K9玻璃或石英玻璃光学加工而成。
上述可提供双光程的光延时装置还可包括防震光学平台，所述精密微动平移台T、上平面镜M2、下平面镜M3、可移动平面镜M4和空心直角棱镜P均设置在防震光学平台上。
本实用新型的优点是1、可提供大于670ps的延时。本实用新型通过正交平面镜组和空心直角棱镜的巧妙组合，可在现有的设备基础上实现较大的光延时。
2、可即时提供两个光程的光延时。只需将可移动平面镜M4从下平面镜M3的反射光路上移动到上平面镜M2的反射光路上，即可实现短光程差到长光程差的切换。
3、成本低。本实用新型只需一台精密微动平移台即可提供长短两个光程的延时需要，相对以前两台精密微动平移台相互配合才能完成的状况，可大幅度降低成本和节省空间。
附图图面说明

图1是本实用新型用于瞬态差异吸收光谱仪时的长光程示意图；图2是本实用新型用于瞬态差异吸收光谱仪时的短光程示意图；其中T-精密微动平移台，M2-上平面镜，M3-下平面镜，P-空心直角棱镜，S1、S2-光栏组，M4-可移动平面镜，A-防震光学平台，M1-泵浦光平面镜，M6-探测光平面镜，M5-延时泵浦光平面镜，S-样品，L1、L2-光学透镜组，B-挡光板，pump-泵浦光，probe-探测光，Y-平移装置。
具体实施方式
下面结合图1和图2对本实用新型进一步说明。可提供双光程的光延时装置包括精密微动平移台T，精密微动平移台T的最小步进量为0.00125mm，该精密微动平移台T上设置有一组正交平面镜组，该正交平面镜组包括上平面镜M2和下平面镜M3，上平面镜M2和下平面镜M3以直角正交形式放置在精密微动平移台T上并可沿精密微动平移台T的轴心平移，在上平面镜M2反射光路上设置有可移动平面镜M4，在下平面镜M3反射光路上设置有空心直角棱镜P，可移动平面镜M4设置在一个可沿着与精密微动平移台T的轴心垂直方向移动的平移装置Y上，并能在上平面镜M2反射光路和下平面镜M3反射光路之间平移，上平面镜M2、下平面镜M3、空心直角棱镜P以及可移动平面镜M4由表面镀有400～700nm宽带全反射膜的K9玻璃或石英玻璃光学加工而成。为了提高测量精度，精密微动平移台T，上平面镜M2，下平面镜M3，可移动平面镜M4，空心直角棱镜P均设置在一个防震光学平台上。
将本实用新型配上激光系统、样品室、探测系统以及一些基本光学元件，就是一套完整的瞬态差异吸收光谱仪。具体来说，瞬态差异吸收光谱仪除了本实用新型外，还包括可发射探测光probe和泵浦光pump的激光系统，在泵浦光pump的入射光路上设置光栏组S1、S2，使泵浦光pump以45度角入射到上平面镜M2上，在可移动平面镜M4的反射光路上设置一个延时泵浦光平面镜M5，经反射后的延时泵浦光pump与探测光probe的光路上设置有光学透镜组L1、L2，在光学透镜组L1和L2之间设置有样品S，泵浦光pump穿过样品S后终止于挡光板B，在L2的后方设置有探测系统。
本实用新型的工作原理是来自激光系统的泵浦光pump通过泵浦光平面镜M1入射到正交平面镜组中的上平面镜M2，光路的方向由光栏组S1、S2确定，并与精密微动平移台T的轴心平行，泵浦光pump经上平面镜M2入射到下平面镜M3，再到达空心直角棱镜P，再反射到下平面镜M3和上平面镜M2，经可移动平面镜M4和延时泵浦光平面镜M5后入射到样品S，与探测光probe在样品S内进行时间和空间上的交叉，探测系统记录样品S在泵浦光pump的扰动下的微观瞬态动力学过程，此时为长光程，如果可移动平面镜M4沿平移装置Y移动到下平面镜M3和空心直角棱镜P的光路中，对应的是短光程，实验中则可根据需求实现短光程和长光程的变换，精密微动平移台T可实现光程的微调。
权利要求1.一种可提供双光程的光延时装置，包括精密微动平移台(T)，可沿所述精密微动平移台(T)的轴心平移的一组正交平面镜组，所述正交平面镜组包括上平面镜(M2)和下平面镜(M3)，在上平面镜(M2)反射光路上设置有可移动平面镜(M4)，其特征在于所述可提供双光程的光延时装置还包括设置在下平面镜(M3)反射光路上的空心直角棱镜(P)。
2.根据权利要求1所述的可提供双光程的光延时装置，其特征在于所述可提供双光程的光延时装置包括可使可移动平面镜(M4)沿着与所述精密微动平移台(T)的轴心垂直方向移动到下正交平面镜(M3)反射光路上的平移装置(Y)。
3.根据权利要求1或2所述的可提供双光程的光延时装置，其特征在于所述的上平面镜(M2)、下平面镜(M3)、空心直角棱镜(P)和可移动平面镜(M4)均由表面镀有400～700nm宽带全反射膜的K9玻璃或石英玻璃光学加工而成。
4.根据权利要求3所述的可提供双光程的光延时装置，其特征在于所述的可提供双光程的光延时装置包括防震光学平台，所述精密微动平移台(T)、上平面镜(M2)、下平面镜(M3)、可移动平面镜(M4)和空心直角棱镜(P)均设置在防震光学平台上。
专利摘要一种可提供双光程的光延时装置是瞬态差异吸收光谱仪的核心插件，包括精密微动平移台T，可沿精密微动平移台T的轴心平移的一组正交平面镜组，正交平面镜组包括上平面镜M2和下平面镜M3，在上平面镜M2反射光路上设置有可移动平面镜M4，在下平面镜M3反射光路上设置有空心直角棱镜P。只需将可移动平面镜M4从下平面镜M3的反射光路上移动到上平面镜M2的反射光路上，本实用新型可即时提供两个光程的光延时，特别是可提供大于670ps的延时。由于只需一台精密微动平移台即可提供长短两个光程的延时需要，相对以前两台精密微动平移台相互配合才能完成的状况，可大幅度降低成本和节省空间。
文档编号G01J11/00GK2760525SQ200420075589
公开日2006年2月22日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年12月31日
发明者贺俊芳, 王水才, 刘晓, 彭菊芳, 张苏娟 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所