[发明专利]一种实时全光谱脉冲激光偏振分析仪

权利要求书

1.一种实时全光谱脉冲激光偏振分析仪，其特征在于，包括依次相连的分光装置、色散补偿装置、光电探测器和分析仪器，其中所述分光装置用于将输入的超快脉冲激光分成四束光；所述色散补偿装置用于对所述四束光分别进行色散补偿，以分别实现四束光展宽，基于色散傅里叶变换分别将所述四束光的频域信息转换为时域信息；所述光电探测器对色散补偿后的所述四束光进行探测，获得对应的四个电信号；所述分析仪器根据所述四个电信号对所述超快脉冲激光进行实时偏振态分析；

在对所述超快脉冲激光进行实时偏振态分析之前，将偏振态已知的定标脉冲激光传输给所述分光装置，所述分光装置将所述定标脉冲激光分成四束标定光，所述色散补偿装置对所述四束标定光进行色散补偿，所述光电探测器对所述四束标定光进行探测，获得对应的四个标定电信号，所述分析仪器根据所述四个标定电信号，得到所述定标脉冲激光的光强矩阵，根据所述定标脉冲激光的光强矩阵及用于表示其偏振态的斯托克斯矩阵，得到系统矩阵；

在对所述超快脉冲激光进行实时偏振态分析时，将偏振态未知的超快脉冲激光传输给所述分光装置，所述分光装置将所述超快脉冲激光分成四束待测光，所述色散补偿装置对所述四束待测光进行色散补偿，所述光电探测器对所述四束待测光进行探测，获得对应的四个待测电信号，所述分析仪器根据所述四个待测电信号，得到所述超快脉冲激光的光强矩阵，根据所述超快脉冲激光的光强矩阵以及所述系统矩阵，得到用于表示所述超快脉冲激光的偏振态的斯托克斯矩阵。

2.根据权利要求1所述的实时全光谱脉冲激光偏振分析仪，其特征在于，还包括偏振态调整装置，所述偏振态调整装置设置在所述色散补偿装置之前，用于将所述四束光进行偏振态调整，并将偏振态调整后的四束光传输给所述色散补偿装置。

3.根据权利要求1或2所述的实时全光谱脉冲激光偏振分析仪，其特征在于，还包括光束强度调整装置，所述光束强度调整装置设置在所述光电探测器之前，用于对所述四束光的强度进行调整，以将所述四束光调整成标准的空间光。

4.根据权利要求1所述的实时全光谱脉冲激光偏振分析仪，其特征在于，所述分光装置包括三个分束器，所述色散补偿装置为四根衍射光栅，所述四根衍射光栅包括第一衍射光栅、第二衍射光栅、第三衍射光栅和第四衍射光栅，其中第一分束器的输入端用于输入脉冲激光，对所述脉冲激光进行反射和透射，将反射光传输给第二分束器，将透射光作为第一束光传输给第一衍射光栅；第二分束器在接收到所述第一分束器的反射光后，对其接收到的反射光进行反射和透射，将反射光传输给第三分束器，将透射光作为第二束光传输给所述第二衍射光栅；第三分束器在接收到所述第二分束器的反射光后，对其接收到的反射光进行反射和透射，将反射光作为第四束光传输给第四衍射光栅，将透射光作为第三束光传输给所述第三衍射光栅；

所述第一至第四衍射光栅对应地对第一至第四束光进行色散补偿。

5.根据权利要求4所述的实时全光谱脉冲激光偏振分析仪，其特征在于，还包括四个四分之一波片，其中第一四分之一波片设置在所述第一分束器与第一衍射光栅之间，所述第一分束器将透射光作为第一束光传输给该第一四分之一波片，该第一四分之一波片将线偏振态的第一束光转换为圆偏振态的第一束光，并将转换为圆偏振态的第一束光传输给所述第一衍射光栅；

第二四分之一波片设置在所述第二分束器与第二衍射光栅之间，所述第二分束器将透射光作为第二束光传输给该第二四分之一波片，该第二四分之一波片将线偏振态的第二束光转换为圆偏振态的第二束光，并将转换为圆偏振态的第二束光传输给所述第二衍射光栅；

第三四分之一波片设置在所述第三分束器与第三衍射光栅之间，所述第三分束器将透射光作为第三束光传输给该第三四分之一波片，该第三四分之一波片将线偏振态的第三束光转换为圆偏振态的第三束光，并将转换为圆偏振态的第三束光传输给所述第三衍射光栅；

第四四分之一波片设置在所述第三分束器与第四衍射光栅之间，所述第三分束器将反射光作为第四束光传输给该第四四分之一波片，该第四四分之一波片将线偏振态的第四束光转换为圆偏振态的第四束光，并将转换为圆偏振态的第四束光传输给所述第四衍射光栅。