[发明专利]一种时间抖动频谱测量装置、方法

说明书

本发明公开了一种时间抖动频谱测量装置和方法，解决现有装置和方法结构复杂、不便操作的问题。所述装置，包含：第一飞秒激光器、第二飞秒激光器、第一光学晶体、第二光学晶体、第一探测采集模块、第二探测采集模块、上位机；所述第一、第二飞秒激光器，用于产生重复频率不同、偏振方向正交的激光脉冲；所述第一、第二光学晶体，用于输出第一、第二倍频光信号；所述第一、第二探测采集模块，分别用于接收所述第一、第二倍频光信号，进行光电转换和低通滤波，输出第一、第二包络信号；所述上位机，用于接收所述第一、第二包络信号，拟合得到第一、第二脉冲重合时刻，并计算得到时间抖动偏差与时间抖动频谱。本发明易于工程实现。

技术领域

本发明涉及光电转换技术领域，尤其涉及一种时间抖动频谱测量装置和方法。

背景技术

常规的高精度锁模激光器时间抖动频谱测量采用光学平衡互相关方法，两台重复频率相同的锁模激光器输出的激光脉冲在空间重合，并同时经过光学倍频晶体，晶体输出端面的镀膜使倍频光脉冲透过，基频光被反射并再次通过晶体，进而产生另一倍频光脉冲，两个倍频光脉冲被平衡探测器获得，输出差异信号。实际中，两台激光器之间的状态相对变化会造成脉冲重合程度的变化，从而使平衡探测器输出的差异信号发生幅度变化。光学平衡互相关方法的缺点是光学平衡互相关法的信号产生探测部分光路调节复杂，操作复杂、不方便使用。

发明内容

本发明提供一种时间抖动频谱测量装置和方法，解决现有装置和方法结构复杂、不便操作的问题。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：

本发明实施例指出一种时间抖动频谱测量装置，包含：第一飞秒激光器、第二飞秒激光器、第一光学晶体、第二光学晶体、第一探测采集模块、第二探测采集模块、上位机；所述第一飞秒激光器，用于产生两路相同的激光脉冲，第一本地脉冲和第一共路脉冲；所述第二飞秒激光器，用于产生两路相同的激光脉冲，第二本地脉冲和第二共路脉冲，所述第二飞秒激光器与第一飞秒激光器产生的激光脉冲的重复频率不同、偏振方向正交；所述第一光学晶体，用于接收所述第一本地脉冲、第二共路脉冲，输出第一倍频光信号；所述第二光学晶体，用于接收所述第二本地脉冲、第一共路脉冲，输出第二倍频光信号；所述第一、第二探测采集模块，分别用于接收所述第一、第二倍频光信号，进行光电转换和低通滤波，输出第一、第二包络信号；所述上位机，用于接收所述第一、第二包络信号，拟合得到第一、第二脉冲重合时刻，并计算得到时间抖动偏差与时间抖动频谱：

其中，τ₁₂为所述时间抖动偏差，ΔT₁、ΔT₂分别为所述第一、第二脉冲重合时刻，为所述时间抖动频谱，F{τ₁₂}为所述时间抖动偏差的傅里叶变换。

优选地，所述第一、第二光学晶体均为第二类相位匹配非线性光学晶体。

优选地，所述第一探测采集模块，包含：第一光电探测器、第一低通滤波器、第一数据采集卡；所述第二探测采集模块，包含：第二光电探测器、第二低通滤波器、第二数据采集卡；所述第一光电探测器，用于接收所述第一倍频光信号，光电转换输出第一倍频电信号；所述第一低通滤波器，用于接收所述第一倍频电信号，提取峰值点，输出第一峰值信号；所述第一数据采集卡，用于接收所述第一峰值信号，离散化处理，输出所述第一包络信号；所述第二光电探测器，用于接收所述第二倍频光信号，光电转换输出第二倍频电信号；所述第二低通滤波器，用于接收所述第二倍频电信号，提取峰值点，输出第二峰值信号；所述第二数据采集卡，用于接收所述第二峰值信号，离散化处理，输出所述第二包络信号。

进一步地，所述第一共路脉冲和第二共路脉冲经过相同的自由空间传递链路，完成相向传播。

进一步地，所述第一飞秒激光器与第二飞秒激光器重复频率不同，所述第一共路脉冲和第一本地脉冲发生时域扫描，第二共路脉冲和第二本地脉冲发生时域扫描。