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　　申请号：201320830307.5

　　申请人：中国工程物理研究院流体物理研究所

　　摘要：本实用新型涉及非接触式测量领域，尤其是涉及测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置。本实用新型针对目前尚无有效的方法对金刚石压砧在高温高压条件下的形变进行测量、难以满足在DAC加载条件下对样品厚度进行原位精确测量的问题，提供一种测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置，具体通过探测光发射光路、信号接收光路以及信号处理计算机来实现；所述探测光发射光路提供宽谱带探测光，所述信号接收光路收集从金刚石压砧前台面返回的信号光和从其后台面返回的参考光，两束光在信号接收光路的光纤光谱仪中发生频谱干涉；通过计算机处理光纤光谱仪输出的频谱干涉信号，获得金刚石压砧在极端高温高压条件下的形变。

　　主权利要求：1.一种测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置，其特征在于包括探测光发射光路、信号接收光路以及信号处理计算机；所述探测光发射光路与信号接收光路通过光学元器件连接，信号接收光路中的光纤光谱仪与信号处理计算机通过数据线连接。

　　2.根据权利要求1所述的测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置，其特征在于所述探测光发射光路包括： 带尾纤的宽带光源，用于发出探测光； 光纤环形器，通过光纤环形器第一端口将宽带光源输入的探测光，从光纤环形器第二端口输出； 光纤准直器，用于将光纤环形器第二端口输出的探测光转变成自由空间传输的准直光，并通过光纤准直器带增透膜一端输出； 显微物镜，用于将光纤准直器输出的准直光聚焦到金刚石压砧前台面； 其中所述宽带光源与光纤环形器第一端口连接，光纤环形器第二端口与光纤准直器光连接。

　　3.根据权利要求2所述的测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置，其特征在于所述信号接收光路包括： 显微物镜，用于收集从金刚石压砧后台面返回的参考光和从其前台面返回的信号光； 光纤准直器，用于将显微物镜收集的参考光和信号光耦合进入光纤，并通过光纤准直器带尾纤一端输出； 光纤环形器，光纤环形器第二端口与光纤准直器带尾纤一端连接，光纤环形器第三端口与光纤光谱仪光连接，将收集的参考光和信号光从光纤环形器第三端口输出； 光纤光谱仪，用于接收光纤环形器第三端口输出的参考光和信号光，并记录参考光和信号光在频谱域内发生的频谱干涉信号； 信号处理计算机，对光纤光谱仪输出的频谱干涉信号进行处理，获得金刚 石圧砧在极端高温高压条件下的形变。

　　4.根据权利要求3所述的测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置，其特征在于所述宽带光源是中心波长为1550nm的宽谱带光源，谱线宽度不小于30nm或者是谱线宽度不小于30nm的普通自发辐射光源，功率不小于30mW。

　　5.根据权利要求3所述的测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置，其特征在于所述显微物镜工作距离大于20mm，放大倍数不小于10倍。

　　6.根据权利要求3所述的测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置，其特征在于所述光纤光谱仪分辨率高于20pm，可用一般光谱仪代替。

　　7.根据权利要求1至6之一所述的测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置，其特征在于还包括辅助成像光路，用于辅助探测光发射光路以及信号接收光路的调节，并监测金刚石压砧形变的测量位置。

　　8.根据权利要求7所述的测量金刚石压砧在极端高温高压条件下形变的装置，其特征在于所述辅助成像光路包括照明光源、小孔、第一透镜、第一宽带分光镜、第二宽带分光镜、第二透镜、电荷耦合探测器；通过调节小孔、第一透镜的相对位置，使得所述照明光源发出的照明光经过小孔、第一透镜后形成平行光束，然后经过第一宽带分光镜、第二宽带分光镜后，被显微物镜聚焦到金刚石压砧前台面上；聚焦位置经过显微物镜、第二宽带分光镜、第一宽带分光镜、第二透镜后成像于电荷耦合探测器中，通过电荷耦合探测器完整观察到金刚石压砧前台面的像；其中所述第二宽带分光镜放置于显微物镜与光纤准直器之间，第二宽带分光镜用于辅助调节光纤准直器的位置；所述第一宽带分光镜与第二宽带分光镜之间距离不小于10cm，第一宽带分光镜与第二宽带分光镜介质分光膜面相互平行；第一宽带分光镜与第二宽带分光镜、第一透镜、小孔共光轴，第一宽带分光镜的通光表面与该光轴垂直；第二宽带分光镜与 光纤准直器、显微物镜共光轴，第二宽带分光镜的通光表面与该光轴垂直；第一宽带分光镜与第二透镜、电荷耦合探测器共光轴，且该光轴垂直于第一宽带分光镜的通光表面。