專利名稱：測量超短激光脈沖寬度的自相關儀的制作方法
技術領域：
本發明新型涉及一種測量超短激光脈沖寬度的測試裝置，尤其是能實現 無單光束諧波背景光測量和光路無遮擋測量的測試脈沖寬度的自相關儀。
技術背景目前，公知的超短脈沖的測量多用強度自相關法，現有的測量超短激光 脈寬的自相關儀主要由移動聚焦反射鏡(由電機驅動)、固定聚焦反射鏡、非 線性光學諧波發生器和探測器組成。非線性光學諧波發生器通常由非線性光學晶體(BBO， KDP， KTP等)、 非線性光學高分子薄膜(偶氮摻雜聚酰亞胺等)或非線性光學液體等制成。自相關儀有兩種形式，共線和非共線。 一般采用單向位移掃描方式，即 采用電機帶動移動聚焦反射鏡在一維方向移動提供相對于固定聚焦反射鏡的 光束間時間延遲，如圖2所示的非共線型強度自相關儀，這種傳統的強度自 相關儀，探測器和非線性光學諧波發生器在入射光路中放置，因而產生光路 遮擋、測量靈敏度相對較低的原理缺陷。發明內容本發明的目的是為了克服現有強度自相關儀光路遮擋和測量測量靈敏度 相對較低的缺點，提供一種測量超短脈寬的自相關儀，該相關儀克服了測量 過程中的光路遮擋問題，改善了測量靈敏度，能夠測量飛秒或奧秒激光脈寬。本發明測量超短脈寬的自相關儀，由固定聚焦反射鏡、通過電機驅動的 移動聚焦反射鏡、非線性光學諧波發生器、濾光片和光電探測器組成，其特 點是所述的非線性光學諧波發生器設置在入射光束傳播路徑的外側，入射光脈沖經過固定聚焦反射鏡和移動聚焦反射鏡反射分為兩束光，兩束光同時聚 焦到非線性光學諧波發生器中。本發明所采用的技術方案改變了固定聚焦反射鏡和移動聚焦反射鏡的聚 焦位置，將非線性光學諧波發生器從入射光路中引出，離軸放置，從而克服 了對入射光脈沖的遮擋問題，增大了測量范圍和測量準確性。把被測脈沖分 裂為光程差可調的兩個脈沖，然后讓兩個脈沖在非線性光學諧波發生器中非 共線會合產生光諧波，就可以測量得到脈沖強度的二階自相關曲線，并以此 測量激光束的脈沖寬度。本發明采用非共線離軸測量方案，非共線相關測量能消除單光束諧波背 景光而具有較高的測量精度，離軸測量則消除了光路遮擋問題，具有更寬的 測量范圍，可實現飛秒和奧秒激光脈寬的測量。
圖1是本發明測量超短脈寬的自相關儀光學系統組成示意圖；圖2是目前非共線強度自相關儀示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖給出的實施例對本發明作進一步詳細說明。參照圖l， 一種測量超短脈寬的自相關儀，由固定聚焦反射鏡l、通過電機3驅動的移動聚焦反射鏡2、非線性光學諧波發生器4、濾光片5和光電探 測器6組成，其特點是所述非線性光學諧波發生器4設置在入射光束傳播路 徑的外側，入射光脈沖經過固定聚焦反射鏡1和移動聚焦反射鏡2反射分為 兩束光，兩束光同時聚焦到非線性光學諧波發生器4中。入射光脈沖經過固定聚焦反射鏡1和移動聚焦反射鏡2反射分為兩束光， 兩束光同時離軸聚焦到非線性光學諧波發生器4中。移動聚焦反射鏡2用電 機3帶動，可沿入射光方向來回移動鏡2提供時間延遲，連續改變鏡2的位 置可以形成一個脈沖序列對另一脈沖序列的時間掃描。當兩束光同時入射到非線性光學諧波發生器4中時，因合成波矢量滿足相位匹配條件而產生僅與 兩束光信號的乘積項有關的光諧波信號。產生的諧波光通過濾光片5后由光 電探測器6接收，從得到的二階自相關函數波形就可求得超短激光脈沖的寬 度。也可將固定聚焦反射鏡1改為另一路移動聚焦反射鏡，這樣的有益效果 是采用兩套延遲機構，同時為兩束光路提供延時，克服單向位移掃描的間 斷測量問題，提高延遲精度。
權利要求
1.一種測量超短激光脈沖寬度的自相關儀，由固定聚焦反射鏡(1)、通過電機(3)驅動的移動聚焦反射鏡(2)、非線性光學諧波發生器(4)、濾光片(5)和光電探測器(6)組成，其特征在于所述的非線性光學諧波發生器(4)設置在入射光束傳播路徑的外側，入射光脈沖經過固定聚焦反射鏡(1)和移動聚焦反射鏡(2)反射分為兩束光，兩束光同時聚焦到非線性光學諧波發生器(4)中。
全文摘要
本發明涉及一種測量超短激光脈沖寬度的測試裝置，尤其是能實現無單光束諧波背景光的測量超短激光脈沖寬度的自相關儀。由固定聚焦反射鏡、通過電機驅動的移動聚焦反射鏡、非線性光學諧波發生器、濾光片和光電探測器組成，所述的非線性晶體設置在入射光束傳播路徑的外側，入射光脈沖經過固定聚焦反射鏡和移動聚焦反射鏡反射分為兩束光，兩束光同時聚焦到非線性晶體中。本發明能消除單光束諧波背景光而具有較高的測量精度，離軸測量則消除了光路遮擋問題，改善了測量靈敏度，具有更寬的測量范圍，可實現飛秒(10<sup>-15</sup>秒)和奧秒(10<sup>-18</sup>秒)激光脈寬的測量。
文檔編號G01J11/00GK101246057SQ20081005049
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月18日 優先權日2008年3月18日
發明者王希軍 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所