(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210651655.X (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 云南大学 地址 650000 云南省昆明市翠湖北路2号 (72)发明人 高健文　任杨　张林林　张闰华　 张皓霖　 (74)专利代理 机构 成都东恒知盛知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 51304 专利代理师 何健雄 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/3586(2014.01) (54)发明名称 新型飞秒时域 微纳空间分辨多功能磁光仪 (57)摘要 本发明公开了新型飞秒时域微纳空间分辨 多功能磁光仪， 该仪器的光路设计基于带有延 迟 线的泵浦探测时间分辨光路， 并在该光路上设置 多个指定开放位置， 在开放位置处插入不同的模 块化部件， 一台仪器可实现飞秒脉宽测量、 时间 分辨磁光克尔效应以及测量和太赫兹时域光谱 测量四种功能， 能对低维磁性体系和量子体系、 拓扑体系和二维体系等多个前沿领域的微观粒 子相互作用进行研究， 尤其可实现对低维磁性纳 米体系的微观自由度操控及其动力学性质的全 面测量。 本发明实现飞秒时域、 微纳米分辨和多 场模块化多功能泵浦探测磁光测量系统的集成 化应用， 对于飞秒激光时间分辨技术的高效率开 发、 多功能拓展及低成本 应用具有指导 意义。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 115219420 A 2022.10.21 CN 115219420 A 1.新型飞秒时域微纳空间分辨多功能磁光仪， 由前置光路系统和非共线光路系统组 成， 其特征在于： 所述前置光路系统在分束镜(1)的一侧， 由全反镜一(17)、 装配全反镜的高 精度手动翻转光学调整架(18)、 衰减片一(19)、 半透半反镜(20)、 光挡(21)组成， 所述非共 线光路系统在分束镜(1)的另一侧， 光学元件分布在分束镜(1)左右两侧， 左侧依次设有延 迟线装置(2)、 全反镜二(3)、 连续衰减片一(4)、 开放位置一(5)聚焦透镜一(6)和开放位置 二(7)、 开放位置三(14)和开放位置五(15)， 开放位置五(15)位于开放位置二(7)左侧， 右侧 依次设有连续衰减片二(8)、 全反镜三(9)、 全反镜 四(10)、 全反镜五(11)、 开放位置 四(12) 和聚焦透镜二(13)， 可视化装置一(16)位于全反镜二(3)和全反镜五(11)的中间， 在所述开 放位置可插入模块化部件一、 二、 三、 四、 五、 六和七， 仪器可实现飞秒脉宽测量、 时间分辨磁 光克尔效应测量以及测量、 太赫兹时域 光谱测量四种功能。 2.根据权利要求1所述的新型飞秒时域微纳空间分辨多功能磁光仪， 其特征在于： 在开 放位置三(14)添加部件一可实现飞秒自相关脉宽测量功能， 部件一由光电探测器置于二 维 调节架上并整体固定在小光学面板上进行了封装， 光电探测器内部电路设置了两个反馈电 阻选择性实现1倍和10 00倍两种放大倍数， 外 部设置了开关用于切换两种放大倍数。 3.根据权利要求1所述的新型飞秒时域微纳空间分辨多功能磁光仪， 其特征在于： 在开 放位置一(5)增加部件二、 开放位置四(12)增加部件三、 开放位置三(14)增加部件 四、 开放 位置五(15)增 加部件五可实现所述时间分辨磁光克尔效应测量功能。 4.根据权利要求3所述的新型飞秒时域微纳空间分辨多功能磁光仪， 其特征在于： 部件 二设有斩波器一(22)， 部件三依次设有 连续衰减片三(23)、 和起偏器一(24)， 部件四依次设 有电磁铁(26)以及位于电磁铁(26)两磁 极中间的样品架 一(25)， 以及设有 预留位置可插入 部件一， 样品架一(25)包含两种样品杆设计： 样品杆顶部为垂直于杆中心轴的平面和与杆 中心轴夹角为102 °的倾斜面， 部件五沿依次设有微聚焦透镜一(27)、 高精度手动翻转光学 调整架二(29)、 四分之一波片(30)、 沃拉斯顿棱镜(31)、 聚焦透镜三(32)和光平衡探测器 (33)， 所述微聚焦透镜一(27)的一侧设有可视化装置二(28)， 在薄膜型测量功能中， 需将 部 件五中的微聚焦透 镜一(27)移除。 5.根据权利要求4所述的新型飞秒时域微纳空间分辨多功能磁光仪， 其特征在于： 所述 时间分辨磁光克尔效应测量功能的光路中， 移除聚焦透镜一(6)和聚焦透镜二(13)， 将开放 位置四(12)的部件三更换为部件六， 将开放位置五(15)处插入部件五， 可实现时间分辨磁 光克尔效应测量功能。 6.根据权利要求5所述的新型飞秒时域微纳空间分辨多功能磁光仪， 其特征在于： 部件 六依次设有连续衰减片四(34)、 分束棱镜(35)、 起偏器二(36)、 微聚焦透镜二(37)， 分束棱 镜(35)一侧设有全反镜六(39)和白光 光源(38)。 7.根据权利要求1所述的新型飞秒时域微纳空间分辨多功能磁光仪， 其特征在于： 在开 放位置一(5)增加 部件七、 开放位置四(12)增加部件八、 开放位置二(7)增加 部件五可实现 太赫兹时域 光谱测量功能， 其中 需将部件五中的微聚焦透 镜一(27)移除。 8.根据权利要求7所述的新型飞秒时域微纳空间分辨多功能磁光仪， 其特征在于： 所述 的部件七依次设有斩波器二(40)、 电光晶体碲化锌一(41)、 离轴抛物镜一(42)和离轴抛物 镜二(43)、 样品架二(46)、 离轴抛物镜三(44)和离轴抛物镜四(45)及电光晶体碲化锌二 (47)， 所述样品架二(46)位于离轴抛物镜三(44)和离轴抛物镜四(45)之间， 所述离轴抛物权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115219420 A 2镜一(42)和离轴抛物镜四(45)之间设有全反镜七(48)， 部件八依次设有连续衰减片五(49) 和全反镜八(5 0)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115219420 A 3