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1.2.1 光热法测量吸收系数[5，6]

光热效应是很普遍的，在这方面高灵敏度的光谱检测有光声光谱技术、光热偏转技术、热透镜技术等。目前，基于光热效应产生的介质折射率梯度分布的、高灵敏度的光谱检测也被应用到一些材料的弱吸收检测当中，其中普遍被应用的有光热偏转方法和热透镜方法。

光束偏斜法测量光路图

如图1.1所示的光束偏斜测量方法，该方法采用了两个激光器，其中之一是氩离子激光器，它所发出的激光束作为泵浦束，经由以装配高度稳定的斩波器调制后照射在待测样品上，周期性的加热样品表面。另一束未加调制的探测光束由He-Ne激光器提供，经反射镜、透镜聚焦后照射在待测样品上。从样品表面反射的探测光束由于表面的形变而偏斜，其偏斜幅度由定位探测器测量，定位探测器输出由与其连接的相敏锁相放大器放大。显然，该装置测量的是光致位移的斜率。除了光信息外，通过测量与调制频率相关的位移量的信号波形还可获得热信息。

衰减的全反射法测量光路图

所示的光路是借助测量全反射光强的衰减量进一步测量样品表面的位移。测量中棱镜要尽可能贴近样品表面放置。由于在间隙d内全反射光束所产生的迅衰场按指数规律衰减，即exp（-d），因此间隙d的任何大小的变化都会引起探测光束反射强度的显著变化，并由定位探测器测出。

本课题提出的光热效应的相干检测方法, 是采用干涉方法测量探测光干涉条纹的变化量，因为探测光干涉条纹的变化量要比探测光的偏移量大很多, 所以检测灵敏度高很多。

1.3 本文要做的工作

本课题研究的主要目的是通过基于光热位移的干涉测量形变原理性试验来验证光热位移法检测KDP晶体吸收系数的可行性，为此，我们需要完成以下工作。

1） 学习并掌握光热位移法的原理，根据光热位移法的原理设计和完成实验装置的搭建。

2） 根据设计和搭建的实验装置，建立晶体的吸收系数和光热位移之间的数学关系模型。

3） 完成实验数据的分析，进而验证光热位移法测量KDP晶体吸收系数的可行性。

2 光热位移法的原理及基于光热位移法的数学模型建立

2.1 光热位移法的原理

光热效应[7,8,10]指材料受光照射后，光子能量与晶格相互作用，振动加剧，温度升高，由于温度的变化而造成物质的折射率或者面形的变化。根据这些变化，我们可以间接测量出物质本身的一些物理学特性或者光学特性，从而，基于光热效应衍生出了很多测量检测方法。

光热位移法是就是基于光热效应的一种相干检测方法，通过探测光干涉条纹的变化量来测出待测样品表面的光热位移大小，相比光热偏转法、热透镜法等，检测灵敏度高很多。