一种前后向散射兼容散射装置的制造方法
【专利摘要】一种前后向散射兼容散射装置，其特征在于：包括沿光路依次设置的信号光源(1)，第一二向色镜(2)，第一前后向散射信号光的半透半反镜(5)，椭圆形散射介质容器(10)，第二前向散射信号光的半透半反镜(4)，第二二向色镜(2)，以及前向散射信号光探测器(11)，其中第一二向色镜(2)的反射方向设置有后向散射信号光探测器(3)，还包括在邻近椭圆形散射介质容器的位置上设置的第一和第二竖直导轨(7)，第一和第二竖直导轨(7)分别设置在椭圆形散射介质容器的左右两侧，其上分别设置有可沿竖直导轨竖直移动的信号光源(1)和泵浦光源(6)，所述信号光源(1)和泵浦光源(6)的俯仰角可以任意调节。
【专利说明】
一种前后向散射兼容散射装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种散射容器及利用该容器进行散射的方法，属于光学技术领域。
【背景技术】
[0002 ]现有技术中的受激散射一般包括前向散射和后向散射两种，其中针对每种散射设计了不同的光学设计，以便进行增强受激散射信号的接收和分析，但是，很多时候我们需要同时进行前后两个方向的散射测量，以对实验数据进行有效分析，此时，为了完成这样的工作，就需要分别进行两次实验，设计两个不同的光路，导致时间成本增加非常大，并且，对于单独进行的前向散射和后向散射，分别都具有的缺陷的主要集中在两点上，第一点是在栗浦光强不是特别大时，产生的受激散射信号光异常小，此时就需要使用高灵敏度的仪器来进行受激信号光的分析，例如ICCD，这种仪器价格昂贵，并且操作环境要求较高，如果想使用成本低的信号分析仪器，那么就需要使用大功率的激光器，但是大功率的激光器成本更高;第二点是栗浦光和信号光的交叉角度不能调整，现有技术中有能够调节的，本实用新型提出了一种前后向散射兼容的装置，也即既可以进行前向散射，也可以进行后向散射。
【实用新型内容】
[0003]根据本实用新型的一实施例，提供了一种前后向受激散射兼容装置，其特征在于:包括沿光路依次设置的信号光源(I)，第一二向色镜(2)，第一前后向散射信号光的半透半反镜(5)，椭圆形散射介质容器(10)，第二前向散射信号光的半透半反镜(4)，第二二向色镜
(2)，以及前向散射信号光探测器(11)，其中第一二向色镜(2)的反射方向设置有后向散射信号光探测器(3)，还包括在邻近椭圆形散射介质容器的位置上设置的第一和第二竖直导轨(7)，第一和第二竖直导轨(7)分别设置在椭圆形散射介质容器的左右两侧，其上分别设置有可沿竖直导轨竖直移动的信号光源(I)和栗浦光源(6)，所述信号光源(I)和栗浦光源(6)的俯仰角可以任意调节。
[0004]根据本实用新型的一实施例，所述信号光源和所述栗浦光源均为激光器，并且两者的光具有相干性。
[0005]根据本实用新型的一实施例，所述第一半透半反镜(5)对信号光源(I)发出的信号光全部透射，对于前后向散射信号光均半透半反，同时，第二半透半反镜(4)对于信号光源
(I)发出的信号光还具有全反射作用。
[0006]根据本实用新型的一实施例，所述竖直导轨(7)的竖直方向垂直于椭圆形散射介质容器的两个焦点的连线，竖直导轨位于椭圆形散射介质容器的侧边。
[0007]根据本实用新型的一实施例，所述椭圆形散射介质容器除了栗浦光入射区域以及信号光的出入口位置外全部在表层涂以反射层，其中用于栗浦光入射的未涂反射层区域的大小能够保证信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨(7)的可移动范围内均可将栗浦光入射到椭圆形散射介质容器内部并穿过椭圆形的焦点，其中信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨上向上移动的最高位置为与椭圆形两个焦点连线等高的位置。
[0008]根据本实用新型的一实施例，提供了一种进行双向受激散射的方法，其特征在于:当信号光源(I)沿竖直导轨未移动到最高位置处时，所述装置进行后向受激散射，当信号光源(I)沿竖直导轨移动到最高位置处时，所述装置同时进行前后向散射。
[0009]根据本实用新型的一实施例，所述信号光源和所述栗浦光源均为激光器，并且两者的光具有相干性。
[0010]根据本实用新型的一实施例，当栗浦光源沿竖直导轨移动到最高位置时，前后向散射光强度最大。
[0011]根据本实用新型的一实施例，所述竖直导轨(7)的竖直方向垂直于椭圆形散射介质容器的两个焦点的连线，竖直导轨位于椭圆形散射介质容器的侧边。
[0012]根据本实用新型的一实施例，所述椭圆形散射介质容器除了栗浦光入射区域以及信号光的出入口位置外全部在表层涂以反射层，其中用于栗浦光入射的未涂反射层区域的大小能够保证信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨(7)的可移动范围内均可将栗浦光入射到椭圆形散射介质容器内部并穿过椭圆形的焦点，其中信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨上向上移动的最高位置为与椭圆形两个焦点连线等高的位置。
【附图说明】
[0013]附图1是本实用新型的双向散射同时发生增强的装置示意图，其中只能发生后向散射；
[0014]附图2是本实用新型的双向散射同时发生增强的装置示意图，其中可同时进行前后向散射。
[0015]其中I表不信号光源，2表不二向色镜，3和11表不光探测器，4和5表不前向散射信号光和后向散射信号光的半透半反镜，6表不栗浦光源，7表不竖直导轨，8和9表不椭圆形的焦点，1表不椭圆形的散射介质容器。
【具体实施方式】
[0016]下面将在结合附图的基础上详细描述本实用新型的前后向散射兼容装置及方法。
[0017]本实用新型的前后向散射兼容装置的示意图如图1所示，该装置包括信号光源I，第一二向色镜2，第一前向后向散射信号光的半透半反镜5，椭圆形散射介质容器10，第二前向后向散射信号光的半透半反镜4，第二二向色镜2，以及前向散射信号光探测器11，其中第一和第二二向色镜的反射方向分别设置探测器3和11，还包括在邻近椭圆形散射介质容器的位于左右两侧位置上设置的第一竖直导轨7和第二竖直导轨7，两个竖直导轨7上分别设置有可沿竖直导轨竖直移动的栗浦光源6和信号光源I。
[0018]其中信号光源I和栗浦光源6分别为激光光源，并且两个激光光源具有一定相干性，为达到两者的相干性，可使用同一种子光源分别为上述两个激光光源提供种子源。一般情况下，栗浦光源的功率和能量要大于信号光源的功率，两个光源的带宽可根据所选用的介质做出适当选择，这属于受激散射中公知的技术，在此不做赘述。第一二向色镜2能够将信号光与后向受激散射光进行区分，其允许信号光通过进入椭圆形散射介质容器10，并且将后向散射信号光反射到后向散射信号光探测器3，第二二向色镜2能够将栗浦光和前向散射光进行区分，其允许栗浦光进入椭圆形散射介质容器，并且将前向散射信号光反射到前向散射光探测器11上，第一和第二前后向散射信号光半透半反镜4和5分别用于在使得前后向散射信号光在介质容器内形成一定的振荡从而进一步获得增强效果。其中半透半反镜5对信号光源I发出的信号光全部透射，对于前向散射信号和后向散射信号光均半透半反，同时，第二半透半反镜4对于栗浦光全部透射，同时对于起始的信号光还具有全反射作用，对于由二向色镜2透射的信号光和栗浦光入射到椭圆形散射介质容器10的内部并穿过椭圆形散射介质容器10的第一和第二焦点8，9。前向散射光信号探测器用于接收前向散射信号光。两个竖直导轨7的竖直方向垂直于椭圆形散射介质容器两个焦点的连线，两个竖直导轨分别位于椭圆形散射介质容器的左侧和右侧，椭圆形散射介质容器10除了栗浦光入射区域以及信号光的入射区域位置外全部在表层涂以反射层，其中用于信号光和栗浦光入射口未涂反射层区域的大小能够保证信号光源I和栗浦光源6在竖直导轨7的可移动范围内均可将信号光和栗浦入射到椭圆形散射介质容器内部并穿过椭圆形的焦点，为保证这一点的实现，处于竖直导轨7上的信号光源I和栗浦光源6的俯仰角是可调节的，也即无论信号光源I和栗浦光源6在竖直导轨上移动到任何位置，通过其俯仰角的调节均可实现信号光和栗浦光入射进入椭圆形散射介质容器后均能通过椭圆形的焦点，其中信号光源I和栗浦光源6在竖直导轨上向上移动的最高位置为与椭圆形两个焦点连线等高的位置。
[0019]下面将本实用新型的前后向散射兼容的方法进行说明。如图1所示，当信号光源在竖直导轨上未移动到最高位置时，该装置只能进行后向受激散射，如图2所示，当该信号光源沿竖直导轨移动到最高位置处，该装置即可同时进行前后向散射，并且当栗浦源沿竖直导轨移动到最高位置处，其前后向散射信号强度最大。
[0020]现在结合附图1的基础上来说明该装置进行后向受激散射的过程，由信号光源I发出的信号光通过二向色镜2后通过半透半反镜5之后进入椭圆形散射介质容器10内部先后通过椭圆形散射介质容器的一个焦点，之后被椭圆形散射介质容器的反射层反射之后再次通过另外一个焦点，基于类似的过程，栗浦光通过半透半反镜4进入到椭圆形散射介质容器内，通过调节信号光源和栗浦光源在竖直导轨上的高度和俯仰角即可调节信号光束和栗浦光束之间的夹角。后向的受激散射光通过二向色镜5反射到探测器3上。
[0021]当需要同时进行前后向散射时，将信号光源沿竖直导轨升高到最高位置，如图2所示，信号光源发出的光沿直线通过椭圆的两个焦点，此时通过调节栗浦光源在竖直导轨上的高度和俯仰角即可调节两光束的交叉角度，在调节过程中始终保持栗浦光束穿过椭圆形散射介质容器的焦点。为了获得最强的光信号，可以将栗浦光源升至竖直导轨上的最高位置。
[0022]此时，所发生的前后向散射信号分别有探测器3和11分别接收。
[0023]以上只是针对该实用新型的具体说明，但是并不能理解为对本实用新型的限制。本领域技术人员预知的变形均处于本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种前后向散射兼容散射装置，其特征在于:包括沿光路依次设置的信号光源(I)，第一二向色镜(2)，第一前后向散射信号光的半透半反镜(5)，椭圆形散射介质容器(10)，第二前向散射信号光的半透半反镜(4)，第二二向色镜(2)，以及前向散射信号光探测器(11)，其中第一二向色镜(2)的反射方向设置有后向散射信号光探测器(3)，还包括在邻近椭圆形散射介质容器的位置上设置的第一和第二竖直导轨(7)，第一和第二竖直导轨(7)分别设置在椭圆形散射介质容器的左右两侧，其上分别设置有可沿竖直导轨竖直移动的信号光源(I)和栗浦光源(6)，所述信号光源(I)和栗浦光源(6)的俯仰角可以任意调节。2.根据权利要求1所述的前后向散射兼容散射装置，其特征在于:所述信号光源和所述栗浦光源均为激光器，并且两者的光具有相干性。3.根据权利要求1所述的前后向散射兼容散射装置，其特征在于:所述第一前后向散射信号光的半透半反镜(5)对信号光源(I)发出的信号光全部透射，对于前后向散射信号光均半透半反，同时，第二前向散射信号光的半透半反镜(4)对于信号光源(I)发出的信号光还具有全反射作用。4.根据权利要求1所述的前后向散射兼容散射装置，其特征在于:所述竖直导轨(7)的竖直方向垂直于椭圆形散射介质容器的两个焦点的连线，竖直导轨位于椭圆形散射介质容器的侧边。5.根据权利要求1所述的前后向散射兼容散射装置，其特征在于:所述椭圆形散射介质容器除了栗浦光入射区域以及信号光的出入口位置外全部在表层涂以反射层，其中用于栗浦光入射的未涂反射层区域的大小能够保证信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨(7)的可移动范围内均可将栗浦光入射到椭圆形散射介质容器内部并穿过椭圆形的焦点，其中信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨上向上移动的最高位置为与椭圆形两个焦点连线等高的位置。
【文档编号】G02F1/35GK205539858SQ201521075061
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月18日
【发明人】任芝, 焦键, 宋金建
【申请人】华北电力大学（保定）