本申請涉及光熱檢測，具體而言，涉及一種樣品形變信息的確定方法、裝置、電子設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、近幾十年來，超快激光已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于材料的物性研究中，例如，基于超快激光的泵浦-探測技術(shù)，可以實現(xiàn)對載能粒子動力學超快物理過程的表征。在反射式泵浦-探測技術(shù)中，一束超快激光作為泵浦光用于激發(fā)樣品，另一束具有時間延遲的超快激光作為探測光用于探測待測樣品。該技術(shù)通過收集不同時間延遲下探測光的反射率，再結(jié)合物理理論模型，可以間接分析樣品中載流子和聲子的動力學過程。

2、現(xiàn)有技術(shù)中通過測量待測樣品反射率、透射率或散射率的變化來獲取待測樣品在泵浦之后的動力學信息，但僅通過反射率、透射率或散射率的變化無法精準地判斷待測樣品的材料性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請實施例的目的在于提供一種樣品形變信息的確定方法、裝置、電子設(shè)備及介質(zhì)，用以解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，可獲取待測樣品的形變信息，從而精準地判斷待測樣品的材料性能。

2、第一方面，提供了一種樣品形變信息的確定方法，該方法可以包括：

3、在待測樣品的樣品表面被泵浦光激發(fā)且探測光探測被激發(fā)后的樣品表面的任一點位后，獲取探測裝置確定的信號光和參考光轉(zhuǎn)化為電信號后之間的差值信號；其中，所述參考光為探測光經(jīng)待測樣品反射后的反射光經(jīng)分束后形成的光束；所述信號光為所述反射光經(jīng)分束后進入所述探測裝置中spr元件的光束；

4、采用預(yù)設(shè)算法，對所述差值信號進行處理，確定spr元件的反射率改變量；其中，所述spr元件的反射率改變量是待測樣品被泵浦光激發(fā)，待測樣品的樣品表面發(fā)生形變后spr元件的反射率的改變量；

5、基于配置的spr元件的反射率與探測光在待測樣品上反射角的對應(yīng)關(guān)系，確定所述spr元件的反射率改變量對應(yīng)的反射角變化量；其中，所述反射角變化量為探測光在待測樣品的樣品表面反射角的變化量；

6、根據(jù)所述反射角變化量，確定所述待測樣品的樣品表面上相應(yīng)點位的形變信息。

7、在一種可能的實現(xiàn)中，所述探測裝置包括：依次設(shè)置的激光器、第一分束鏡、斬波器、第一反射鏡、電動旋轉(zhuǎn)位移臺、第一聚焦透鏡和樣品臺；其中，所述電動旋轉(zhuǎn)位移臺上設(shè)置有d型反射鏡；

8、所述探測裝置中的所述第一分束鏡與所述第一聚焦透鏡間依次設(shè)置延遲臺、第二反射鏡和分束片；所述分束片后方依次設(shè)置第二分束鏡和中性密度衰減片，所述第二分束鏡的側(cè)方依次設(shè)置第二聚焦透鏡和spr元件；所述中性密度衰減片和所述spr元件的下方設(shè)置平衡光電探測器；示波器和鎖相放大器分別與所述平衡光電探測器相連；其中，所述延遲臺上設(shè)置有第三反射鏡和第四反射鏡；所述平衡光電探測器的輸出通道包括第一通道、第二通道和第三通道。

9、在一種可能的實現(xiàn)中，所述激光器輸出的激光進入所述第一分束鏡后分為泵浦光和探測光。

10、在一種可能的實現(xiàn)中，所述方法還包括：獲取待測樣品未被泵浦光激發(fā)時的反射率和探測光的初始強度；

11、采用預(yù)設(shè)算法，對所述差值信號進行處理，確定spr元件的反射率改變量，包括：

12、采用預(yù)設(shè)算法，對所述差值信號、待測樣品未被泵浦光激發(fā)時的反射率和探測光的初始強度進行處理，確定所述spr元件的反射率改變量。

13、在一種可能的實現(xiàn)中，所述預(yù)設(shè)算法為：

14、f＝i0*r*db(τ,ω)

15、其中，f為差值信號；r為待測樣品未被泵浦光激發(fā)時的反射率；i0為探測光的初始強度；db(τ,ω)為spr元件的反射率改變量。

16、在一種可能的實現(xiàn)中，根據(jù)所述反射角變化量，確定所述待測樣品的樣品表面上相應(yīng)點位的形變信息，包括：

17、采用形變算法，對所述反射角變化量進行處理，確定所述待測樣品的樣品表面上相應(yīng)點位的表面位移；

18、所述形變算法為：

19、

20、其中，δh為在x軸上相應(yīng)點位的表面位移；x為相應(yīng)點位在x軸上的坐標，△θ為反射角變化量。

21、第二方面，提供了一種樣品形變信息的確定裝置，該裝置可以包括：

22、獲取單元，用于在待測樣品的樣品表面被泵浦光激發(fā)且探測光探測被激發(fā)后的樣品表面的任一點位后，獲取探測裝置確定的信號光和參考光轉(zhuǎn)化為電信號后之間的差值信號；其中，所述參考光為探測光經(jīng)待測樣品反射后的反射光經(jīng)分束后形成的光束；所述信號光為所述反射光經(jīng)分束后進入所述探測裝置中spr元件的光束；

23、處理單元，用于采用預(yù)設(shè)算法，對所述差值信號進行處理，確定spr元件的反射率改變量；其中，所述spr元件的反射率改變量是待測樣品被泵浦光激發(fā)，待測樣品的樣品表面發(fā)生形變后spr元件的反射率的改變量；

24、以及，基于配置的spr元件的反射率與探測光在待測樣品上反射角的對應(yīng)關(guān)系，確定所述spr元件的反射率改變量對應(yīng)的反射角變化量；其中，所述反射角變化量為探測光在待測樣品的樣品表面反射角的變化量；

25、以及，根據(jù)所述反射角變化量，確定所述待測樣品的樣品表面上相應(yīng)點位的形變信息。

26、第三方面，提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括處理器、通信接口、存儲器和通信總線，其中，處理器，通信接口，存儲器通過通信總線完成相互間的通信；

27、存儲器，用于存放計算機程序；

28、處理器，用于執(zhí)行存儲器上所存放的程序時，實現(xiàn)上述第一方面中任一所述的方法步驟。

29、第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面中任一所述的方法步驟。

30、本申請?zhí)峁┮环N樣品形變信息的確定方法，該方法包括：在待測樣品的樣品表面被泵浦光激發(fā)且探測光探測被激發(fā)后的樣品表面的任一點位后，獲取探測裝置確定的信號光和參考光轉(zhuǎn)化為電信號后之間的差值信號；采用預(yù)設(shè)算法，對差值信號進行處理，確定spr元件的反射率改變量；基于配置的spr元件的反射率與探測光在待測樣品上反射角的對應(yīng)關(guān)系，確定spr元件的反射率改變量對應(yīng)的反射角變化量；根據(jù)反射角變化量，確定待測樣品的樣品表面上相應(yīng)點位的形變信息。該方法能夠利用具有表面等離激元共振效應(yīng)的spr元件(光學元件)，可以實現(xiàn)待測樣品的反射率測量與表面形變信息的直接轉(zhuǎn)化，該過程操作步驟少，空間精度高，能夠在保證形變信息測量精度的同時提高形變信息的測量效率。

技術(shù)特征：

1.一種樣品形變信息的確定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述探測裝置包括：依次設(shè)置的激光器、第一分束鏡、斬波器、第一反射鏡、電動旋轉(zhuǎn)位移臺、第一聚焦透鏡和樣品臺；其中，所述電動旋轉(zhuǎn)位移臺上設(shè)置有d型反射鏡；

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光器輸出的激光進入所述第一分束鏡后分為泵浦光和探測光。

4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：獲取待測樣品未被泵浦光激發(fā)時的反射率和探測光的初始強度；

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)算法為：

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述反射角變化量，確定所述待測樣品的樣品表面上相應(yīng)點位的形變信息，包括：

7.一種樣品形變信息的確定裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括處理器、通信接口、存儲器和通信總線，其中，處理器，通信接口，存儲器通過通信總線完成相互間的通信；

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-6任一所述的方法步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N樣品形變信息的確定方法、裝置、電子設(shè)備及介質(zhì)，涉及光熱檢測技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：在待測樣品的樣品表面被泵浦光激發(fā)且探測光探測被激發(fā)后的樣品表面的任一點位后，獲取探測裝置確定的信號光和參考光轉(zhuǎn)化為電信號后之間的差值信號；采用預(yù)設(shè)算法，對差值信號進行處理，確定SPR元件(表面等離激元共振光學元件)的反射率改變量；基于配置的SPR元件的反射率與探測光在待測樣品上反射角的對應(yīng)關(guān)系，確定SPR元件的反射率改變量對應(yīng)的反射角變化量；根據(jù)反射角變化量，確定待測樣品的樣品表面上相應(yīng)點位的形變信息。該方法利用SPR元件，實現(xiàn)待測樣品的反射率測量與表面形變信息的直接轉(zhuǎn)化，能夠保證形變信息測量精度。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡宇航,佘文婧,封晟昀,郭亮
受保護的技術(shù)使用者：南方科技大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5