[发明专利]超快光场的三域信息获取方法和系统

说明书

本申请涉及一种超快光场的三域信息获取方法和系统。所述方法包括：获取第一待测信号中各个空间点位置的时域信息；获取第二待测信号中各个空间点位置处连续光部分的第一频域信息；获取第三待测信号中各个空间点位置处脉冲光部分的第二频域信息；融合所述时域信息、所述第一频域信息和所述第二频域信息，根据融合得到的信息确定所述超快光场信号的三域信息；其中，所述第一待测信号、所述第二待测信号和所述第三待测信号为待测的超快光场信号分路得到的三路信号。采用本发明提供的超快光场的三域信息获取方法和系统可以实现对超快光场信号时空频三域信息的实时测量，具有较高的完整性和时效性。

技术领域

本申请涉及超快信号测量技术领域，特别是涉及一种超快光场的三域信息获取方法和系统。

背景技术

由于超短脉冲在飞秒化学、阿秒科学、自由电子激光器等研究领域的广泛应用，使得发展超快光场(皮秒、飞秒时间量级)测量技术具有重大的意义。早期超快测量技术的研究一般仅侧重于时域、空域和频域的某个方面，但随着涡旋光通信、时空孤子脉冲、多模锁模激光器、高维度瞬态激光动力学过程等方面研究的深入，实现超快光场时空频三域实时测量成为该领域发展的终极目标。然而传统方案获得的测量结果存在片面性，难以针对超快光场的时空频三域信息进行全面地实时测量。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实时获得超快光场时空频三域信息的超快光场的三域信息获取方法和系统。

一种超快光场的三域信息获取方法，所述方法包括：

获取第一待测信号中各个空间点位置的时域信息；

获取第二待测信号中各个空间点位置处连续光部分的第一频域信息；

获取第三待测信号中各个空间点位置处脉冲光部分的第二频域信息；

融合时域信息、第一频域信息和第二频域信息，根据融合得到的信息确定超快光场信号的三域信息；其中，第一待测信号、第二待测信号和第三待测信号为待测的超快光场信号分路得到的三路信号。

上述超快光场的三域信息获取方法，通过获取第一待测信号中各个空间点位置的时域信息，获取第二待测信号中各个空间点位置处连续光部分的第一频域信息，获取第三待测信号中各个空间点位置处脉冲光部分的第二频域信息，融合时域信息、第一频域信息和第二频域信息，根据融合得到的信息确定超快光场信号的三域信息，实现对超快光场信号时空频三域信息的实时测量，具有较高的完整性和时效性。

一种超快光场的三域信息获取系统，包括：时空同步放大模块、第一光谱分光部件、第一多通道高速光电转换部件、时间透镜时频变换光路、第二多通道高速光电转换部件、时域拉伸色散部件、第二光谱分光部件、第三多通道高速光电转换部件和融合终端；

时空同步放大模块将第一待测信号进行时域放大，得到时域放大信号；第一光谱分光部件在时域放大信号的各个空间点位置进行光谱分光；第一多通道高速光电转换部件将光谱分光后的多路信号转换为电信号，得到各个空间点位置的时域信息；第一待测信号、第二待测信号和第三待测信号为待测的超快光场信号分路得到的三路信号；

时间透镜时频变换光路对第二待测信号进行时间透镜时频变换处理；第二多通道高速光电转换部件将时间透镜时频变换处理后的信号中各个空间点位置处的光信号转变为电信号，得到第一频域信息；

时域拉伸色散部件对第三待测信号进行时域拉伸，实现傅里叶变换，得到时频变换光谱；第二光谱分光部件对时频变换光谱进行光谱分光，得到解耦时域交叠信息；第三多通道高速光电转换部件对解耦时域交叠信息进行光电转换，得到第二频域信息；

融合终端融合时域信息、第一频域信息和第二频域信息，确定超快光场信号的三域信息。