[发明专利]基于对比度降低技术的激光脉冲高动态范围对比度测量方法

权利要求书

1.一种基于对比度降低技术的激光脉冲高动态范围对比度的测量装置，特征在于其构成包括分束片(1)、平片(2)、对比度降低装置(3)、平面反射镜(4)、脉冲净化装置(5)和二维成像光谱仪(6)，：

入射光经过所述分束片(1)分成两束，其中的一束光经过所述的平片(2)，并利用所述平片(2)的前后表面的反射来在时域内在所述入射光的主脉冲后沿引入一个参考小脉冲，对引入所述参考小脉冲后的所述入射光，利用对比度降低装置(3)来实现对比度的降低，获得对比度降低了的待测光；另一束光经所述的脉冲净化装置(5)形成参考光，所述的参考光和所述的对比度降低了的待测光中的任意一束光经所述平面反射镜(4)反射，另一束光从所述的平面反射镜(4)上方或者下方经过，并将该两束光耦合进二维成像光谱仪(6)中。

2.根据权利要求1所述的基于对比度降低技术的激光脉冲高动态范围对比度的测量装置，其特征在于，所述的平片(2)，利用所述平片(2)来对经所述分束片(1)分束后的一束光引入参考小脉冲的原理为：利用入射光主脉冲在所述平片(2)的前后表面反射，在确定的时间位置处引入归一化强度确定了的小脉冲，来作为参考小脉冲，令所述平片厚度为L，折射率为n，前后表面的反射率分别为r1和r2，真空中的光速为c，则所得到的参考小脉冲的时间位置在主脉冲后t＝2nL/c处，所得到的参考小脉冲相对于主脉冲的归一化强度为I1＝r1*r2。

3.根据权利要求1所述的基于对比度降低技术的激光脉冲高动态范围对比度的测量装置，其特征在于，所述的对比度降低装置(3)，对引入所述参考小脉冲了的激光脉冲进行对比度降低，可以利用已有的反饱和吸收效应、倍频效应、光克尔透镜效应等方法来实现，其中通过反饱和吸收效应来降低对比度的原理为：在时域内，引入所述参考小脉冲后的所述入射光的主脉冲由于能量要较其他成分高几个数量级(如对于一般的钛宝石激光器，出射激光脉冲中的主脉冲强度要较小脉冲强度高出三个数量级以上)，入射脉冲通过反饱和吸收介质时，主脉冲的功率密度触发反饱和吸收效应而被吸收，而其它成分由于功率密度不能触发反饱和吸收效应，不被衰减，从而实现了对比度的降低；经过倍频效应来降低对比度的原理为：在时域内，引入所述参考小脉冲后的所述入射光的主脉冲由于能量要较其他成分高几个数量级(如对于一般的钛宝石激光器，出射激光脉冲中的主脉冲强度要较小脉冲强度高出三个数量级以上)，入射脉冲通过倍频晶体时，主脉冲的功率密度触发倍频效应而被转化成倍频光，而其它成分由于功率密度不能触发倍频效应，不被衰减，从而实现了对比度的降低；经过光克尔透镜效应来降低对比度的原理为：对于光斑强度分布为高斯型的光束，引入所述参考小脉冲后的所述入射光的主脉冲由于能量要较其他成分高几个数量级(如对于一般的钛宝石激光器，出射激光脉冲中的主脉冲强度要较小脉冲强度高出三个数量级以上)，入射脉冲通过三阶非线性介质时，主脉冲的功率密度触发了光克尔透镜效应，使得主脉冲的传播方向受到所产生的光克尔透镜效应的瞬态调制，改变传播方向，而其它成分由于功率密度不能触发克尔透镜效应效应，仍按原来的传播方向传播，则在输出的光斑截面内，在适当区域即可获得对比度降低了的待测激光脉冲。

4.根据权利要求1所述的基于对比度降低技术的激光脉冲高动态范围对比度的测量装置，其特征在于，所述的脉冲净化装置(5)，可以利用已有的交叉偏振波产生、自衍射效应、瞬态光栅效应中的一种效应来实现脉冲净化，所获得参考光的中心频率与入射光的中心频率一致。

5.根据权利要求1所述的基于对比度降低技术的激光脉冲高动态范围对比度的测量装置，其特征在于，所述的二维成像光谱仪(6)为普通的由光栅和二维成像元器件所组成的光谱仪。

6.用权利要求1所述的基于对比度降低技术的激光脉冲高动态范围对比度的测量装置，其特征在于，所述的对比度的测量装置进行激光脉冲对比度测量的方法：利用权利要求1所述装置，在所述二维成像光谱仪(6)中，得到光谱干涉斜条纹，对所述光谱干涉斜条纹进行二维傅里叶变换处理，得到二维强度信息，取所述二维强度信息的干涉项的强度最强的一行求平方值，即为所述对比度降低了的待测光的对比度信息，在所得到的所述对比度降低了的待测光的对比度信息中，得到此时所述引入参考小脉冲与主脉冲之间的强度关系，令前后两者的强度比为I2，则所述的对比度降低装置(3)对于入射脉冲的对比度降低量为I＝I2/I1,则仅需在所得到的所述对比度降低了的待测光的对比度信息的主脉冲强度乘以I即还原出了入射脉冲的对比度信息。