一種高功率超短激光脈沖對比度測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于超短激光脈沖測試技術領域，具體涉及一種高功率超短激光脈沖對比度測量裝置。
【背景技術】
[0002]在超短強激光脈沖與物質相互作用過程中，聚焦的預脈沖強度如果達到一定的數值會產生等離子體，阻止后續主脈沖的傳輸，嚴重影響對實驗結果的分析，脈沖對比度成為制約物理實驗和激光裝置性能提升的主要瓶頸。目前超短脈沖對比度測量主要采用三階相關法。名稱為“高功率超短激光脈沖對比度測量裝置”的中國實用新型專利(專利號:ZL200720077677.0)公開了一種通過非共線諧波轉換獲得三階相關信號的脈沖對比度測量方法，由于采用平板玻璃多次透射分光的方法，只能獲得脈沖波形上幾個特定時間點的對比度信息；名稱為“單發次超短激光脈沖對比度測量裝置”的中國發明專利(專利號:ZL2009
I0263670.1)公開了一種對產生的三階相關信號進行主脈沖與預脈沖分區測量的方法獲得對比度信息；名稱為“一種單發次超短激光脈沖對比度測量裝置”的中國實用新型專利(專利號:ZL2010 2 0293190.8)公開了一種采用級聯的方法分別獲得主脈沖與預脈沖的三階相關信號，利用各自的探測器分別測量主相關信號與邊沿相關信號的方法完成單次超短激光脈沖對比度測量。這些測量裝置采用了兩次和頻過程獲得相關信號，導致被測脈沖利用率低，難以獲得更高對比度的相關信號，限制了測量裝置的動態范圍。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術中的測量裝置在超短激光脈沖對比度測量中的由于脈沖利用率低導致動態范圍窄的不足，本實用新型提供一種高功率超短激光脈沖對比度測量裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]本實用新型的高功率超短激光脈沖對比度測量裝置，其特點是，所述的測量裝置中，在高功率超短激光脈沖入射方向上依次設置半波片、擴束鏡、分束鏡I。入射脈沖光依次進入半波片、擴束鏡、分束鏡I，經分束鏡I分成透射光和反射光，在分束鏡I的透射光路上設置有延遲調節器，在分束鏡I的反射光路上依次設置有凸透鏡1、限幅器、凸透鏡
II;所述的分束鏡I的反射光經凸透鏡I會聚到限幅器上，從限幅器反射的光經凸透鏡II后變為平行光，與分束鏡I的透射光并行進入和頻晶體，產生倍頻光，所述的倍頻光沿和頻晶體端面垂直出射。在和頻晶體后依次設置光闌、柱狀凸透鏡、分束鏡II ;在分束鏡II的反射光路上依次設置擋片1、衰減片1、CCD I ;在分束鏡II的透射光路上設置分束鏡III ;在分束鏡III的反射光路上依次設置擋片I1、衰減片I1、CCD II ;在分束鏡III的透射光路上依次設置擋片II1、衰減片IIIXCD III。從和頻晶體出射的倍頻光經柱狀凸透鏡會聚后被分束鏡II分成強度相等的透射光和反射光，反射光經擋片I后透射到光束水平方向的左邊區域，再經衰減片I衰減后在柱狀凸透鏡焦面處被CCD I接收。所述的分束鏡II的透射光經分束鏡III分成強度相等的透射光和反射光，反射光經擋片II后透射到光束水平方向的右邊區域，再經衰減片II衰減后在柱狀凸透鏡焦面處被CCD II接收；透射光經擋片III后透射到光束水平方向的中間區域，再經衰減片III衰減后在柱狀凸透鏡焦面處被CCD III接收。
[0006]所述的CXD 1、(XD I1、(XD III置于柱狀凸透鏡的焦面處，分別用于接收沿水平方向的左、中、右三個區域的倍頻信號。
[0007]所述的限幅器設置在凸透鏡I和凸透鏡II構成的準直系統的共同焦面處。限幅器既可以設置于真空中，也可以設置在空氣中。
[0008]所述的和頻晶體采用90度非共線I類位相匹配。根據不同的入射波長選用不同的和頻晶體材料，參與和頻的入射光既可以是寬光束，也可以是線光束。
[0009]所述的限幅器為固體或裝入透明容器內的液體。
[0010]本實用新型的高功率超短激光脈沖對比度測量裝置的原理是:被測激光脈沖經擴束鏡擴束后分成兩路，一路經延遲調節器進行光程延遲，另一路經透鏡會聚后照射到限幅器上，低強度的預脈沖透射出去，高強度的脈沖在限幅器上產生等離子體，一旦等離子體密度超過臨界電子密度時，等離子體層瞬間變為非透明介質，入射激光脈沖被截斷，反射主脈沖，獲得比被測激光脈沖干凈的反射脈沖，反射脈沖經透鏡準直為平行光，同經光學延遲器來的被測光束一起按產生相關信號所需的角度方向入射到和頻晶體實現非共軸諧波轉換，和頻晶體內產生的二次諧波脈沖為互相關信號，實現將入射脈沖的時間強度分布信息轉換為空間強度分布信息；將輸出的二次諧波脈沖光束沿空間水平方向分成左、中、右三個相等區域，分別進入各自的CCD進行各區域的相關信號測試，獲得超短激光脈沖對比度信息。
[0011]本實用新型的高功率超短激光脈沖對比度測量裝置的有益效果是:
[0012]1、本實用新型采用光學限幅器對預脈沖區域進行抑制，獲得比入射脈沖干凈的泵浦脈沖，從而只通過一次和頻獲得互相關信號，提高了預脈沖的可探測能力；
[0013]2、本實用新型采用90度非共線I類位相匹配，將入射夾角最大化，提高了單次脈沖對比度測試的記錄時間長度，降低了對非線性晶體的尺寸及入射光束口徑的要求；
[0014]3、本實用新型利用寬光束照射晶體、一維聚焦接收、分區測量，提高了測量裝置的靈敏度，避免了因光束強度太強而損傷和頻晶體，從而獲得較高的動態范圍。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的高功率超短激光脈沖對比度測量裝置光路示意圖。
[0016]圖中，1.半波片 2.擴束鏡3.分束鏡I4.延遲調節器 5.凸透鏡I 6.限幅器 7.凸透鏡II8.和頻晶體9.光闌 10.柱狀凸透鏡 11.分束鏡II 12.擋片I13.衰減片I14.CCD I 15.分束鏡
III16.擋片 II 17.衰減片 II18.CCD II19.擋片III 20.衰減片III21.CCDII1
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明，但不應以此限制本實用新型的保護范圍。
[0018]實施例1
[0019]圖1為本實用新型的高功率超短激光脈沖對比度測量裝置光路示意圖。圖1中，本實用新型的高功率超短激光脈沖對比度測量裝置中，在高功率超短激光脈沖入射方向上依次設置半波片1、擴束鏡2、分束鏡I 3。入射脈沖光依次進入半波片1、擴束鏡2、分束鏡I 3，經分束鏡I 3分成透射光和反射光，在分束鏡I 3的透射光路上設置有延遲調節器4，在分束鏡I 3的反射光路上依次設置有凸透鏡I 5、限幅器6、凸透鏡II 7。所述的分束鏡
I3的反射光經凸透鏡I 3會聚到限幅器6上，從限幅器6反射的光經凸透鏡II 7后變為平行光，與分束鏡I 3的透射光并行進入和頻晶體8，產生倍頻光，所述的倍頻光沿和頻晶體8端面垂直出射。在和頻晶體8后依次設置光闌9、柱狀凸透鏡10、分束鏡II 11;在分束鏡II 11的反射光路上依次設置擋片I 12、衰減片I 13、CXD I 14。在分束鏡II 11的透射光路上設置分束鏡III 15。在分束鏡III 15的反射光路上依次設置擋片II 16、衰減片II 17、CXD II 18 ;在分束鏡III 15的透射光路上依次設置擋片III 19、衰減片III 20、CXD III 21。從和頻晶體8出射的倍頻光經柱狀凸透鏡10會聚后被分束鏡II 11分成強度相等的透射光和反射光，反射光經擋片I 12后透射到光束水平方向的左邊區域，再經衰減片I 13衰減后在柱狀凸透鏡10焦面處被CXD I 14接收。所述的分束鏡II 11的透射光經分束鏡III