我团队博士后孟令蒲与硕士生叶克等,利用高亮度的量子级联激光器与光弹调制器,开发了具有高时间分辨的取向检测装置。相关工作近期已经发表在Review of Scientific Instruments期刊上。
利用高分子链的红外二向色性,我们结合高亮度、高发射频率的量子级联激光器和高速改变偏振方向的光弹调制器,搭建了一套用于高分子链高时间分辨的取向检测装置,时间分辨率达到20微米,和目前高时间分辨的取向检测手段相比,提升了两个数量级。我们研发了倍频延时电路,倍频功能用于光弹调制器和量子级联激光器之间的频率匹配,最小延迟量为5 ns的延时功能用于将光路传播过程中造成的光程差以及信号传递过程中产生的光程差进行抵消,实现脉冲激光偏振方向准确的改变。实验装置与双向拉伸装置进行联用进行在线取向检测,实验结果与傅里叶红外的离线取向检测结果完美匹配。取向度是高分子非常重要的性能之一,决定了高分子的光学性能、力学性能、电学性能等,高时间分辨的在线取向检测手段将在高分子加工领域有很重要的影响。
基于量子级联激光器的取向检测装置示意图