超短脉冲经历了纳秒、皮秒、飞秒、阿秒几个阶段。到目前为止,超短脉冲梅高美游戏网站的研发和使用得到了空前的发展,使得超短脉冲的科学研究成为当前的热点之一。在很多情况下,人们需要确定飞秒激光脉冲的参数信息来进行研究和实验,因此超短激光的脉冲宽度和相位信息研究变得非常重要。

飞秒时间量级已经超出了电子响应速度的极限,因此不可能应用快速响应的电子仪器直接测量飞秒脉冲的时域信息,而需要新的测量技术来确定其时间频率特性。

一、?自相关测量原理

根据光速可知,1fs的脉冲空间持续时间是0.3um,这个距离可以通过精密的位移平台扫描而分辨,因此可以将测量超短脉冲的时间宽度转变成为空间长度来测量。最常用的方法就是迈克尔逊自相仪,先把入射光通过分光镜分成两束,让其中一束光通过延时线,然后再把这两束光合并,通过一块倍频晶体,或双光子吸取,获得与光强的平方成正比的信号。改变延迟可得到一系列这样的信号。

APE自相关仪原理图

图1.APE自相关仪原理图

APE自相关仪内部实物图

图2.APE自相关仪内部实物图

对于探测器有两类。一类为非线性晶体加探测器,另一类为无晶体双光子吸取二极管TPA。采用非线性晶体是目前自相关仪最有效、最简单的测量方式,两束平行光经过聚焦和滤波后,在非线性晶体中产生非线性效应,通过光电探测器进行探测,用锁相放大器检测信号。与非线性晶体探测相比,也可以使用双光子吸取二极管做为自相关仪的信号接收器。

另外值得注意的是,通过自相关仪测到的自相关信号不是脉冲宽度。自相关函数宽度Δτ和Δt之前有一定的对应关系:Δt=αΔτ,其中常数α与脉冲形状决定。对于强度自相关函数,高斯和双曲正割变换系数分别为0.707和0.648。例如高斯拟合下,自相关测得ACF信号为100fs,其实际的脉冲宽度FWHM为100fs×0.707,即为70.7fs。

二、?产品推荐

顶尖科仪代理的德国APE企业是世界上最大的超快附件生产商之一。它的主要产品包括各种测量超短脉冲时域的自相关仪,测量相位的FROG和SPIDER,扫描光学延迟线,声光开关,OPO,倍频器等。

APE的PulseCheck自相关仪波长覆盖范围达到200nm~12um,脉冲宽度测量范围可达10fs~500ps。探测可选高灵敏度PMT,TPA和PD。其操作简单,测量高效,测量精度高是APE自相关仪的特点之一。而且目前APE自相关仪已经成为行业标准超快激光超短脉冲测量仪器。

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