[实用新型]自相关仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光领域，尤其涉及一种用于测量激光脉冲宽度的自相关仪。

背景技术

随着激光器的出现，脉冲激光器由于峰值功率高而获得广泛的应用，目前在化学反应动力学、非线性光学、光谱分析、激光加工、激光测距等科技领域都采用脉冲激光器作为光源，脉冲激光器的脉冲宽度已从毫秒、纳秒级别提高到皮秒、飞秒级别。

对于一般脉冲激光器，通常可以利用一台带宽大于350MHZ的示波器和快速光电二极管进行测量。对于皮秒、飞秒脉冲激光器，则只能使用条纹相机或自相关仪进行测量。自相关仪是近十多年来发展的专门用于测量脉冲宽度的仪器，具有高分辨率、高灵敏度和使用方便等优点。

公告号为CN101672698B的中国发明专利公开了名为“基于光纤器件的超短脉冲宽度自相关测量仪”的发明创造，参照图1，图1是该自相关测量仪的结构图。自相关测量仪设置有1:1光纤耦合器12、第一准直器13、第一高反镜14、第一光纤偏振控制器15、第二准直器16、第二高反镜17、微动平台18、第二光纤偏振控制器19、第三准直器20、KTP倍频晶体21、大芯径光纤22、光谱仪23和计算机24。

自相关测量仪对激光器11输出的脉冲激光进行测量时，首先激光器11向1:1光纤耦合器12输出激光脉冲，经过1:1光纤耦合器12将该激光脉冲分成第一激光束和第二激光束后，其中第一激光束通过第一准直器13输出后，垂直地入射在第一高反镜14上，并通过第一高反镜14将第一激光束反射入射到耦合器12中。第二激光束入射到第一光纤偏振控制器15，通过调节第一光纤偏振控制器15使得第二激光束平行于第一激光束，第二激光束经调节后入射到第二高反镜17。

微动平台18与计算机24连接，计算机24通过内置程序可对微动平台18进行控制，且微动平台18与第二高反镜17连接，所以计算机24可通过控制微动平台18使得第二高反镜17沿光路的方向上往复移动，继而通过调节第二准直器16与第二高反镜17之间的距离，从而实现第一激光束和第二激光束之间的光延迟。

第二激光束经过第二高反镜17反射后，经过第二准直器16和第一光纤偏振控制器15入射到光纤耦合器12，由于第二激光束相对于第一激光束存在延迟，所以在光纤耦合器12内将产生干涉信号，为了将该干涉信号的幅度调节达到最大值，则需要通过调节第一偏振控制器，使得第一激光束的偏振态基本与第二激光器的偏振态相同，从而使得干涉信号的幅度为最大值。

光纤耦合器12将该干涉信号输出到第二偏振控制器19中，由于KTP倍频晶体21对入射激光脉冲信号的偏振态具有选择性，不同偏振态的激光具有不同的入射转化率，所以通过第二偏振控制器19对干涉信号的偏振态进行调节，以使得被测的信号具有最佳的转化率。再通过大芯径光纤22的传输入射到光谱仪中，通过与计算机24连接的光谱仪23对入射信号进行扫描，最后在计算机24上实现对激光脉冲实时的测量，并实时显示脉冲宽度数据。

然而，该自相关仪采用的是普通光纤和空气作为激光脉冲传播的媒介，为了实现对激光脉冲宽度精确的测量，则需要对第一光纤偏振控制器15和第二光纤偏振控制器19进行调节，方能使得干涉信号的幅度调节到达最大值，才能对激光脉冲宽度进行测量，这样导致该自相关仪存在结构复杂、调节难度大、测量不精确等缺点。同时，该自相关仪采用普通光纤和空气作为激光脉冲作为传播介质，容易受到温度变化带来的振动的影响，且容易受到外界环境干扰，光损耗高，使得该自相关仪无法在一些复杂的户外环境进行测量使用，大大地影响自相关仪在不同环境下的适用性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种便于使用且工作稳定的自相关仪。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供一种自相关仪，该自相关仪其在沿光路的方向上设置有保偏耦合器、第一准直器、第一反射镜、延迟装置、倍频装置、光电探测器，其中，保偏耦合器的第一端与第一保偏光纤连接，保偏耦合器的第二端通过第二保偏光纤连接于第一准直器的第一端，保偏耦合器的第三端通过第三保偏光纤连接于延迟装置，保偏耦合器的第四端通过第四保偏光纤连接于倍频装置，倍频装置通过第五保偏光纤连接于激光探测器。