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基于虚拟仪器的高精度Z扫描实验系统设计

张鑫淼 魏光耀 王英帅 王睿 于永江 姚卫国 董文飞

张鑫淼, 魏光耀, 王英帅, 王睿, 于永江, 姚卫国, 董文飞. 基于虚拟仪器的高精度Z扫描实验系统设计[J]. 中国光学(中英文), 2012, 5(5): 531-536. doi: 10.3788/CO.20120505.0531
引用本文: 张鑫淼, 魏光耀, 王英帅, 王睿, 于永江, 姚卫国, 董文飞. 基于虚拟仪器的高精度Z扫描实验系统设计[J]. 中国光学(中英文), 2012, 5(5): 531-536. doi: 10.3788/CO.20120505.0531
ZHANG Xin-miao, WEI Guang-yao, WANG Ying-shuai, WANG Rui, YU Yong-jiang, YAO Wei-guo, DONG Wen-fei. Design of a high-precision Z-scan measurement system based on a virtual instrument[J]. Chinese Optics, 2012, 5(5): 531-536. doi: 10.3788/CO.20120505.0531
Citation: ZHANG Xin-miao, WEI Guang-yao, WANG Ying-shuai, WANG Rui, YU Yong-jiang, YAO Wei-guo, DONG Wen-fei. Design of a high-precision Z-scan measurement system based on a virtual instrument[J]. Chinese Optics, 2012, 5(5): 531-536. doi: 10.3788/CO.20120505.0531

基于虚拟仪器的高精度Z扫描实验系统设计

doi: 10.3788/CO.20120505.0531
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(No.91123029,No.61077066,No.50902128);吉林省自然科学基金资助项目(No.20101534)

详细信息
    作者简介:

    张鑫淼(1986-),女,吉林长春人,硕士研究生,主要从事生物纳米光子学等方面的研究。 E-mail: xinmiao09@jlu.edu.cn 姚卫国(1972-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事聚合物光子学等方面的研究。 E-mail:yaoweiguo1972@gmail.com

    张鑫淼(1986-),女,吉林长春人,硕士研究生,主要从事生物纳米光子学等方面的研究。 E-mail: xinmiao09@jlu.edu.cn 姚卫国(1972-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事聚合物光子学等方面的研究。 E-mail:yaoweiguo1972@gmail.com

    通讯作者:

    姚卫国

  • 中图分类号: O437

Design of a high-precision Z-scan measurement system based on a virtual instrument

  • 摘要: 设计了一个表征样品非线性特性的基于虚拟仪器的Z扫描实验系统。利用Labview控制数字示波器TDS3012采集两路光强信号,并结合对微位移平台的控制实现Z扫描。以Nd: YAG飞秒放大器产生的800 nm的飞秒激光作为探测光,经透镜聚焦后通过薄介质样品;用数字示波器测量样品在透镜焦点附近的透射光强,经过数据处理得到样品的非线性折射率和非线性吸收系数。利用该实验系统,对标准非线性吸收样品Rhodamine 6B进行了测量,计算得到其双光子吸收截面为2=6.8 GM(GM=10-50 cm4 s photon-1 molecule-1),该结果与其他文献利用不同测量方法得到的结果接近,证明该实验系统的测量结果是正确的,可满足非线性测量的精度要求。

     

  • [1] KAWATA S,SUN H B,TANAKA T,et al.. Finer features for functional microdevices-micromachines can be created with higher resolution using two-photon absorption[J]. Nature,2001,412(6848):697-698. [2] REN Y,FANG Q,TU W T. Synthesis, Structures and two-photon pumped up-conversion lasing properties of two new organic salts[J]. J. Mater. Chem.,2000,10(9):2025-2030. [3] GU B,JI W,YANG H Z,et al.. Theoretical and experimental studies of three-photon-induced excited-state absorption[J]. Appl. Phys. Lett.,2011,96:081104. [4] GU B,LOU K,WANG H T,et al.. Dynamics of two-photon-induced three-photon absorption in nanosecond, picosecond, and femtosecond regimes[J]. Opt. Lett.,2010,35(3):417-419. [5] KARTHIKEYAN B,ANIJA M,PHILIP R. In situ synthesis and nonlinear optical properties of Au:Ag nanocomposite polymer films[J]. Appl. Phys. Lett.,2006,88:053104. [6] ELIM H I,YANG J,LEEA J Y. Observation of saturable and reverse-saturable absorption at longitudinal surface plasmon resonance in gold nanorods[J]. Appl. Phys. Lett.,2006,88:083107. [7] LIU Z B,WANG Y,ZHANG X L,et al.. Nonlinear optical properties of graphene oxide in nanosecond and picosecond regimes[J]. Appl. Phys. Lett.,2009,94:021902. [8] SHEIK-BAHA M,SAID A A,VAN STRYLAND E W. Sensitive measurement of optical nonlinearities[J]. J. Quantum Electr.,1990,26(4):760-769. [9] GU B,WANG H T,JI W. Z-scan technique for investigation of the noninstantaneous optical Kerr nonlinearity[J]. Opt. Lett.,2009,34(18):2769-2771. [10] 苏少昌,王希军. 皮秒激光透射率法表征高分子薄膜双光子吸收截面[J]. 中国光学,2011,4(1):83-85. SU SH CH,WANG X J. Measurement of TPA cross-section of organic material films based on picosecond laser nonlinear transmittance method[J]. Chinese Optics,2011,4(1):83-85.(in Chinese) [11] 杜伟宁,赵晨光,王冕,等. 基于LabVIEW的虚拟频谱分析仪设计[J]. 吉林大学学报 (理学版),2009,47(3): 548-552. DU W N,ZHAO CH G,WANG M,et al.. Design of virtual spectrum analyzer based on LabVIEW[J]. J. Jilin University(Science Edition),2009,47(3):548-552.(in Chinese) [12] 梁九生,吴清文,黄涛. 基于LabVIEW的空间相机实验测控系统设计[J]. 中国光学,2010,3(2):134-139. LIANG J SH,WU Q W,HUANG T. Design of measurement and control system in space camera test based on LabVIEW[J]. Chinese Optics,2010,3(2):134-139.(in Chinese) [13] 苏晓强,张晓琳,陈赵江,等.基于LabVIEW的光热偏转检测系统的设计[J]. 光学与光电技术,2011,9(4):84-87. SU X Q,ZHANG X L,CHEN ZH J,et al.. Design of photothermal deflection detecting system based on LabVIEW[J]. Opt. Optoelectronic Technol.[J]. 2011,9(4):84-87.(in Chinese) [14] 佟丽翠,续志军,朱万彬. 基于Labview的闪光灯光强检测系统的设计[J]. 中国光学,2009,2(3):206-210. TONG L C,XU ZH J,ZHU W B. Design of intensity detection system for flashing lights based on Labview[J]. Chinese Optics,2009,2(3):206-210.(in Chinese) [15] 王睿,于永江,李宝华,等. 基于FPGA的双激光器同步控制的实现 [J]. 光电子激光,2010,21(2):204-207. WANG R,YU Y J,LI B H,et al.. Dual-laser synchronization control system based on FPGA[J]. J. Optoelectronics Laser,2010,21(2):204-207.(in Chinese) [16] TANAKA K,TANAKA M,SUGIYAMA T. Creation of strongly localized and strongly enhanced optical near-field on metallic probe-tip with surface plasmon polaritons[J]. Opt. Express,2006,14(2):833-846. [17] OULIANOV D A,TOMOV I V,DVORNIKOV A S,et al.. Observations on the measurement of two-photo absorption cross-section[J]. Opt. Commun.,2001,191(8):235-243.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-11
  • 修回日期:  2012-08-13
  • 刊出日期:  2012-10-10

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