[发明专利]基于瞬态光栅效应的飞秒激光脉冲测量装置

摘要

一种基于瞬态光栅效应的飞秒激光脉冲测量装置，其实质是将入射的待测激光脉冲分成四束，其中的三束通过三阶非线性介质的瞬态光栅效应产生自参考光，并与一定延迟衰减了的第四束即待测光在空间上重合并聚焦入光谱仪获得自参考干涉光谱，通过测量干涉光谱、利用自参考光谱相干方法来计算飞秒激光脉冲形状，激光光谱和光谱相位；本发明中采用凹面反射镜和凸面反射镜组成一个聚焦系统或者平面反射镜和凹面反射镜组成一个聚焦系统，这使装置结构更加紧凑、稳定，整个装置更微型化；不需光学偏振元件，可适用于光谱、脉宽分别在200-3000nm内和10-300fs内的飞秒激光光学系统。

主权项

一种基于瞬态光栅效应的飞秒激光脉冲测量装置，特征在于其构成包括：沿光束输入方向依次是第一凹面反射镜(2)、凸面反射镜(3)、四小孔光阑板(4)、可变中性衰减延时片(5)、三阶非线性光学介质(6)、小孔光阑板(7)、第二凹面反射镜(8)和高光谱精度的光谱仪(9)，所述的第一凹面反射镜(2)中心具有一个小孔，所述的四小孔光阑板(4)具有呈正方形分布的四个小孔，所述第一凹面反射镜(2)和所述凸面反射镜(3)的反射面相对组成一个聚焦系统，待测飞秒激光光束(1)依次经过所述第一凹面反射镜(2)的小孔、凸面反射镜(3)、第一凹面反射镜(2)并被所述聚焦系统聚焦，在所述凸面反射镜和所述聚焦系统的焦平面之间放置所述的四小孔光阑板(4)，将所述聚焦光束分成四束分别称为第一光束、第二光束、第三光束和第四光束，在所述的四小孔光阑板(4)和所述的焦平面之间在第四光束的光路上放置所述的可变中性衰减延时片(5)，对所述的第四光束进行衰减延时作为待测光，所述的第一光束、第二光束和第三光束在空气中自由传播，并在所述焦平面处的所述三阶非线性光学介质(6)中，产生瞬态光栅效应形成瞬态光栅信号作为参考光，所述待测光经过所述的三阶非线性光学介质(6)后与所述的参考光在空间重合一起依次经过所述的小孔光阑板(7)和所述的第二凹面反射镜反射(8)后进入所述的高光谱精度的光谱仪(9)进行测量，获得待测飞秒激光的自参考干涉光谱。