[实用新型]共线自相关超短光脉冲测量装置

说明书

本实用新型提供一种共线自相关超短光脉冲测量装置，其特征在于：入射系统包括飞秒脉冲激光器；迈克尔逊干涉系统包括第一光阑、分束镜、固定臂反射镜、移动臂反射镜，超短光脉冲经过第一光阑入射至分束镜，分束分别传播至固定臂反射镜与移动臂反射镜并反射后，合束为出射双脉冲光；自相关系统包括非线性晶体、二向色镜，出射双脉冲光入射至非线性晶体，通过二向色镜将原始基频双脉冲光场与二次谐波光场分离；检测系统包括光电二极管探测器与CMOS图像探测芯片；数据采集系统采集原始基频双脉冲光场的二维电场共线自相关数据与二次谐波光场的强度数据信息。本实用新型简便高效的实现了对超短飞秒光脉冲的全面性分析与表征。

技术领域

本实用新型涉及超短脉冲光的表征领域，更具体地，涉及一种共线自相关超短光脉冲测量装置。

背景技术

迈克尔逊干涉仪利用简单的分束镜，通过分振幅的方法以产生双光束，并分析双光束之间的干涉特性，从而实现对精密结构或是微小位移的测量。近两年引力波探测方面的研究热点也是基于迈克尔逊干涉仪的测量原理。同时，随着超短脉冲激光技术的发展，飞秒激光的应用对脉冲光时域、频域以及光斑波前等方面特性的表征需求愈加重视。由于超短飞秒光脉冲本身时间宽度小至飞秒量级，任何光电探测器以及示波器都已经无法再对飞秒脉冲光进行直接的探测表征，利用脉冲本身特性进行采样，通过测量脉冲光的自相关函数的方式，来获知脉冲光的相关信息。超短光脉冲自相关的测量基于迈克尔逊干涉原理，有共线以及非共线的探测方式，共线自相关探测存在背景噪声，但是共线自相关测量方式可以兼容电场自相关的测量。并且飞秒脉冲光斑波前的形变情况影响到脉冲光的共线自相关测量结果。因此，有必要提供一种共线自相关超短光脉冲测量装置。

公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提出了一种共线自相关超短光脉冲测量装置，具有优越的简易性，以及对入射光脉冲表征的全面性，可实现对入射超短飞秒脉冲光的时域、频域以及光斑波前信息的分析。

为了实现上述目的，根据本实用新型提供一种共线自相关超短光脉冲测量装置，包括入射系统、迈克尔逊干涉系统、自相关系统、检测系统、数据采集系统，其中：所述入射系统包括飞秒脉冲激光器，用于发射超短光脉冲；所述迈克尔逊干涉系统包括第一光阑、分束镜、固定臂反射镜、移动臂反射镜，所述超短光脉冲经过所述第一光阑，入射至所述分束镜，通过所述分束镜将所述超短光脉冲分束分别传播至所述固定臂反射镜与所述移动臂反射镜，分别经所述固定臂反射镜与所述移动臂反射镜的反射后，合束为出射双脉冲光从所述分束镜射出；所述自相关系统包括非线性晶体、二向色镜，所述出射双脉冲光入射至所述非线性晶体，产生二次谐波光场，并通过所述二向色镜将原始基频双脉冲光场与所述二次谐波光场分离；所述检测系统包括光电二极管探测器与CMOS图像探测芯片，所述CMOS图像探测芯片检测所述原始基频双脉冲光场的二维电场共线自相关数据，所述光电二极管探测器检测所述二次谐波光场的强度数据；数据采集系统采集所述原始基频双脉冲光场的数据与所述二次谐波光场的数据信息。

优选地，所述入射系统还包括反射镜，用于调节所述超短光脉冲的角度。

优选地，通过所述分束镜将所述超短光脉冲分束分别传播至所述固定臂反射镜与所述移动臂反射镜，分别经所述固定臂反射镜与所述移动臂反射镜的反射后，合束为出射双脉冲光从所述分束镜射出包括：通过所述分束镜将所述超短光脉冲分为第一脉冲光束与第二脉冲光束，所述第一脉冲光束传播至所述固定臂反射镜，所述第二脉冲光束传播至所述移动臂反射镜，所述第一脉冲光束与所述第二脉冲光束分别经所述固定臂反射镜与所述移动臂反射镜的反射后，合束为出射双脉冲光从所述分束镜射出。

优选地，所述分束镜为5:5分束镜。

优选地，所述迈克尔逊干涉系统还包括第二光阑，设置于所述分束镜与所述固定臂反射镜之间，用于调节所述第一脉冲光束的光斑大小。