[发明专利]超强飞秒激光脉冲全参数原位测量系统及测量方法和应用

摘要

本发明公开了一种超强飞秒激光脉冲全参数原位测量系统及测量方法和应用。本发明用X-射线测量超强飞秒激光脉冲，从一个测量得到的光电子能谱就能推导出飞秒激光脉冲所有参数：强度，脉冲时间宽度，载波-包络相位，脉冲形状等；它是一种物理的方法，不需要做任何假设；它是一种解析方法，不需要时间分辨测量、数据拟合和迭代计算。本发明的测量方法是一个原位测量方法，对待测量的飞秒激光脉冲的状态不需要作任何改变，测量结果直接反映了各个参数之间的物理关联性，并且实时、快速、高精度；激光强度的量程能达到4-5个数量级，方法的相对精度对于激光强度好于0.1％，对于其他参数好于1％，可以广泛地应用到科学实验和工程测量中。

主权项

一种超强飞秒激光脉冲全参数原位测量系统，其特征在于，所述原位测量系统包括：皮秒或亚皮秒激光脉冲(1)、分光镜(2)、分离器(5)、激光脉冲压缩单元(8)、第一惰性气体原子(4)和第二气体原子(11)、第一和第二会聚镜(3和10)、光电子能谱仪(12)及光路调整装置；其中，皮秒或亚皮秒激光脉冲(1)经过分光镜(2)后分裂为两束激光；其中一束经过第一会聚镜(3)后直接激发第一惰性气体原子(4)产生前向发射的X‑射线；X‑射线与激光脉冲经分离器(5)后过滤掉激光，其中的窄带X‑射线变成直径很小的光束；分光镜(2)分裂出的另一束激光，进入激光脉冲压缩单元(8)后，变成线性极化的少周期待测的飞秒激光脉冲；经光路调整装置该脉冲与X‑射线同轴、共线混合和传输；飞秒激光脉冲经第二会聚镜(10)聚焦，与X‑射线共同激发第二气体原子(11)，产生光电子，在激光的极化方向用光电子能谱仪(12)测量其能量分布。