一種前后向散射兼容散射裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散射容器及利用該容器進(jìn)行散射的方法，屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002 ]現(xiàn)有技術(shù)中的受激散射一般包括前向散射和后向散射兩種，其中針對(duì)每種散射設(shè)計(jì)了不同的光學(xué)設(shè)計(jì)，以便進(jìn)行增強(qiáng)受激散射信號(hào)的接收和分析，但是，很多時(shí)候我們需要同時(shí)進(jìn)行前后兩個(gè)方向的散射測量，以對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，此時(shí)，為了完成這樣的工作，就需要分別進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的光路，導(dǎo)致時(shí)間成本增加非常大，并且，對(duì)于單獨(dú)進(jìn)行的前向散射和后向散射，分別都具有的缺陷主要集中在兩點(diǎn)上，第一點(diǎn)是在栗浦光強(qiáng)不是特別大時(shí)，產(chǎn)生的受激散射信號(hào)光異常小，此時(shí)就需要使用高靈敏度的儀器來進(jìn)行受激信號(hào)光的分析，例如ICCD，這種儀器價(jià)格昂貴，并且操作環(huán)境要求較高，如果想使用成本低的信號(hào)分析儀器，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；第二點(diǎn)是栗浦光和信號(hào)光的交叉角度不能調(diào)整，現(xiàn)有技術(shù)中有能夠調(diào)節(jié)的，本發(fā)明提出了一種前后向散射兼容的裝置，也即既可以進(jìn)行前向散射，也可以進(jìn)行后向散射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供了一種前后向受激散射兼容裝置，其特征在于:包括沿光路依次設(shè)置的信號(hào)光源(I)，第一二向色鏡(2)，第一前后向散射信號(hào)光的半透半反鏡
(5)，橢圓形散射介質(zhì)容器(10)，第二前向散射信號(hào)光的半透半反鏡(4)，第二二向色鏡(2)，以及前向散射信號(hào)光探測器(11)，其中第一二向色鏡(2)的反射方向設(shè)置有后向散射信號(hào)光探測器(3)，還包括在鄰近橢圓形散射介質(zhì)容器的位置上設(shè)置的第一和第二豎直導(dǎo)軌
(7)，第一和第二豎直導(dǎo)軌(7)分別設(shè)置在橢圓形散射介質(zhì)容器的左右兩側(cè)，其上分別設(shè)置有可沿豎直導(dǎo)軌豎直移動(dòng)的信號(hào)光源(I)和栗浦光源(6)，所述信號(hào)光源(I)和栗浦光源(6)的俯仰角可以任意調(diào)節(jié)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述信號(hào)光源和所述栗浦光源均為激光器，并且兩者的光具有相干性。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述第一半透半反鏡(5)對(duì)信號(hào)光源(I)發(fā)出的信號(hào)光全部透射，對(duì)于前后向散射信號(hào)光均半透半反，同時(shí)，第二半透半反鏡(4)對(duì)于信號(hào)光源(I)發(fā)出的信號(hào)光還具有全反射作用。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述豎直導(dǎo)軌(7)的豎直方向垂直于橢圓形散射介質(zhì)容器的兩個(gè)焦點(diǎn)的連線，豎直導(dǎo)軌位于橢圓形散射介質(zhì)容器的側(cè)邊。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述橢圓形散射介質(zhì)容器除了栗浦光入射區(qū)域以及信號(hào)光的出入口位置外全部在表層涂以反射層，其中用于栗浦光入射的未涂反射層區(qū)域的大小能夠保證信號(hào)光源(I)和栗浦光源(6)在豎直導(dǎo)軌(7)的可移動(dòng)范圍內(nèi)均可將栗浦光入射到橢圓形散射介質(zhì)容器內(nèi)部并穿過橢圓形的焦點(diǎn)，其中信號(hào)光源(I)和栗浦光源(6)在豎直導(dǎo)軌上向上移動(dòng)的最高位置為與橢圓形兩個(gè)焦點(diǎn)連線等高的位置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供了一種進(jìn)行雙向受激散射的方法，其特征在于:當(dāng)信號(hào)光源(I)沿豎直導(dǎo)軌未移動(dòng)到最高位置處時(shí)，所述裝置進(jìn)行后向受激散射，當(dāng)信號(hào)光源
(I)沿豎直導(dǎo)軌移動(dòng)到最高位置處時(shí)，所述裝置同時(shí)進(jìn)行前后向散射。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述信號(hào)光源和所述栗浦光源均為激光器，并且兩者的光具有相干性。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，當(dāng)栗浦光源沿豎直導(dǎo)軌移動(dòng)到最高位置時(shí)，前后向散射光強(qiáng)度最大。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述豎直導(dǎo)軌(7)的豎直方向垂直于橢圓形散射介質(zhì)容器的兩個(gè)焦點(diǎn)的連線，豎直導(dǎo)軌位于橢圓形散射介質(zhì)容器的側(cè)邊。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述橢圓形散射介質(zhì)容器除了栗浦光入射區(qū)域以及信號(hào)光的出入口位置外全部在表層涂以反射層，其中用于栗浦光入射的未涂反射層區(qū)域的大小能夠保證信號(hào)光源(I)和栗浦光源(6)在豎直導(dǎo)軌(7)的可移動(dòng)范圍內(nèi)均可將栗浦光入射到橢圓形散射介質(zhì)容器內(nèi)部并穿過橢圓形的焦點(diǎn)，其中信號(hào)光源(I)和栗浦光源(6)在豎直導(dǎo)軌上向上移動(dòng)的最高位置為與橢圓形兩個(gè)焦點(diǎn)連線等高的位置。
【附圖說明】
[0013]附圖1是本發(fā)明的雙向散射同時(shí)發(fā)生增強(qiáng)的裝置示意圖；
[0014]附圖2示出了本發(fā)明的雙向散射同時(shí)發(fā)生增強(qiáng)的裝置同時(shí)發(fā)生前后向散射時(shí)的結(jié)構(gòu)。
其中I表不信號(hào)光源，2表不二向色鏡，3和11表不光探測器，4和5表不前向散射信號(hào)光和后向散射信號(hào)光的半透半反鏡，6表不栗浦光源，7表不豎直導(dǎo)軌，8和9表不橢圓形的焦點(diǎn)，1表不橢圓形的散射介質(zhì)容器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將在結(jié)合附圖的基礎(chǔ)上詳細(xì)描述本發(fā)明的前后向散射兼容裝置及方法。
[0016]本發(fā)明的前后向散射兼容裝置的示意圖如圖1所示，該裝置包括信號(hào)光源I，第一二向色鏡2，第一前向后向散射信號(hào)光的半透半反鏡5，橢圓形散射介質(zhì)容器10，第二前向后向散射信號(hào)光的半透半反鏡4，第二二向色鏡2，以及前向散射信號(hào)光探測器11，其中第一和第二二向色鏡的反射方向分別設(shè)置探測器3和11，還包括在鄰近橢圓形散射介質(zhì)容器的位于左右兩側(cè)位置上設(shè)置的第一豎直導(dǎo)軌7和第二豎直導(dǎo)軌7，兩個(gè)豎直導(dǎo)軌7上分別設(shè)置有可沿豎直導(dǎo)軌豎直移動(dòng)的栗浦光源6和信號(hào)光源I。
[0017]其中信號(hào)光源I和栗浦光源6分別為激光光源，并且兩個(gè)激光光源具有一定相干性，為達(dá)到兩者的相干性，可使用同一種子光源分別為上述兩個(gè)激光光源提供種子源。一般情況下，栗浦光源的功率和能量要大于信號(hào)光源的功率，兩個(gè)光源的帶寬可根據(jù)所選用的介質(zhì)做出適當(dāng)選擇，這屬于受激散射中公知的技術(shù)，在此不做贅述。第一二向色鏡2能夠?qū)⑿盘?hào)光與后向受激散射光進(jìn)行區(qū)分，其允許信號(hào)光通過進(jìn)入橢圓形散射介質(zhì)容器10，并且將后向散射信號(hào)光反射到后向散射信號(hào)光探測器3，第二二向色鏡2能夠?qū)⒗跗止夂颓跋蛏⑸涔膺M(jìn)行區(qū)分，其允許栗浦光進(jìn)入橢圓形散射介質(zhì)容器，并且將前向散射信號(hào)光反射到前向散射光探測器11上，第一和第二前后向散射信號(hào)光半透半反鏡4和5分別用于在使得前后向散射信號(hào)光在介質(zhì)容器內(nèi)形成一定的振蕩從而進(jìn)一步獲得增強(qiáng)效果。其中半透半反鏡5對(duì)信號(hào)光源I發(fā)出的信號(hào)光全部透射，對(duì)于前向散射信號(hào)和后向散射信號(hào)光均半透半反，同時(shí)，第二半透半反鏡4對(duì)于栗浦光全部透射，同時(shí)對(duì)于起始的信號(hào)光還具有全反射作用，對(duì)于由二向色鏡2透射的信號(hào)光和栗浦光入射到橢圓形散射介質(zhì)容器10的內(nèi)