[发明专利]一种基于频率分辨光学开关法的超短激光脉冲测量装置

摘要

本发明涉及一种基于频率分辨光学开关法（FROG）而建立的超短激光脉冲测量装置。其原理是在标准FROG装置基础上进行改装，利用信号发生器输出的正弦信号同步驱动音圈电机和扫描振镜。其中音圈电机将带动一个直角反射镜往复运动从而实现快速的延时扫描，而扫描振镜上下摆动可将被光栅水平方向展开的自相关信号的光谱按照延时顺序反射至面阵相机（CCD或CMOS）感光面上的不同位置。这样在半个正弦波周期内触发面阵相机持续曝光，即可拍摄得到一幅完整的FROG迹线图，继而根据FROG迹线图对被测量脉冲进行重构。

主权项

1.一种基于频率分辨光学开关法的超短激光脉冲测量装置，其特征在于，包括分束镜（1）、第一直角反射镜（2）、第一反射镜（3）、音圈电机（4）、安装在音圈电机上的第二直角反射镜（5）、第二反射镜（6）、凹面反射镜（7）、倍频晶体（8）、准直透镜（9）、可将脉冲偏振方向旋转90°的潜望镜（10）、平面光栅（11）、聚焦透镜（12）、扫描振镜（13）、面阵相机（14）、信号发生器（15）、功率放大器（16）；其中所述信号发生器（15）有三条输出线路，第一条输出线路输出的正弦信号经功率放大器（16）放大后和第二条输出线路输出的正弦信号分别用于同步驱动音圈电机（4）和驱动扫描振镜（13），从而使音圈电机（4）带动第二直角反射镜（5）作往复运动以及驱动扫描振镜（13）作上下摆动；第三条输出线路输出的正弦信号用于触发面阵相机（14）在延迟扫描过程中持续曝光；其中，待测脉冲的传播路径分两路进行 ：一路透过分束镜（1）之后依次被第一直角反射镜（2）和第一反射镜（3）反射；另一路由分束镜（1）反射，再经安装在音圈电机（4）上的第二直角反射镜（5）反射；这两束光保持平行传播，经由第二反射镜（6）和凹面反射镜（7）反射聚焦到倍频晶体（8）上，产生倍频自相关信号脉冲，自相关信号脉冲先由透镜（9）准直为平行光束，再由潜望镜（10）将光束的偏振方向从垂直偏振改变为水平偏振，然后由平面光栅（11）反射将其光谱在水平方向上展开，再由透镜（12）聚焦并且被扫描振镜（13）反射至面阵相机（14）的感光面。