[发明专利]超短激光脉冲多路延时同步测试方法

摘要

一种超短激光脉冲延时同步测试方法，测控装置包括超短脉冲激光器、合束器、在线起偏器、光谱仪、计算机、分束器、n个校准延时器、n个同步延时器和n个待测光路，本发明通过光谱仪可以获得多个带测光路的光谱干涉图，把光谱仪数据导入计算机处理可以获得精确的延时差量。本发明可以检测单次信号或者具备一定重复频率激光信号的延时的变化情况，可以获得高精度的延时差量，有利于实现闭环控制。

主权项

1.一种超短激光脉冲多路延时同步测试方法，其特征在于该测控装置包括超短脉冲激光器、合束器(1)、在线起偏器(2)、光谱仪(3)、计算机(4)、分束器(5)、n个校准延时器(6.1,6.2,..,6.n)、n个同步延时器(7.1,7.2,..,7.n)和n个待测光路(8.1,8.2,..,8.n)，所述的n个校准延时器(6.1,6.2,..,6.n)包括第1校准延时器(6.1)、第2校准延时器(6.2)、…、第k校准延时器(6.k)、…、第n校准延时器(6.n)，所述的n个待测光路(8.1,8.2,..,8.n)分别对应地包含1个同步延时器(7.1,7.2,..,7.n)，所述的n个同步延时器(7.1,7.2,..,7.n)包括第1同步延时器(7.1)、第2同步延时器(7.2)、…、第k同步延时器(7.k)、…、第n同步延时器(7.n)，即第1待测光路(8.1)内含有第1同步延时器(7.1)，第2待测光路(8.2)内含有第2同步延时器(7.2)、…、第k待测光路(8.k)含第k同步延时器(7.k)、…、第n待测光路(8.n)含第n同步延时器(7.n)，其中n为2以上的正整数；所述的分束器(5)的输入端与所述的超短脉冲激光器相连，该分束器(5)的n个输出端分别与所述的n个同步延时器(7.1,7.2,..,7.n)的输入端相连，n个同步延时器(7.1,7.2,..,7.n)的输出端连接所述的n个待测光路(8.1,8.2,..,8.n)，所述的n个校准延时器(6.1,6.2,..,6.n)的输出端与所述的合束器(1)的输入端相连，该合束器(1)的输出端经所述的在线起偏器(2)与所述的光谱仪(3)相连，该光谱仪(3)的输出端与所述的计算机(4)相连；该方法包括如下步骤：1)在所述的计算机(4)内存有已知第1校准延时器(6.1)与其余校准延时器(6.2、…、6.k、…、6.n)的延时差分别为t₁,t₂,...,t_n‑1；启动所述的超短脉冲激光器，所述的超短脉冲激光器输出的激光脉冲经所述的分束器(5)的n个输出端分别经n个同步延时器(7.1,7.2,..,7.n)、n个待测光路(8.1,8.2,..,8.n)、n个校准延时器(6.1,6.2,..,6.n)、合束器(1)、起偏器(2)后输入所述的光谱仪(3)，该光谱仪(3)获得光谱干涉数据；2)所述的光谱仪(3)将所述的光谱干涉数据输入所述的计算机(4)，该计算机(4)对所述的光谱干涉数据按如下步骤处理：a)从光谱干涉数据中截取中间强度较大区域的数据，把受噪声影响较大的小数据归零；b)扩充数列：在所述的数列的两边等间距增加零点得到扩充数据，间距为原数列的间距，扩充后总点数至少应大于2¹⁸；c)将所述的扩充数据作傅里叶逆变换获得傅里叶逆变换图像；3)在所述的计算机(4)上关注所述的傅里叶逆变换图像的正轴，控制第1路的第1同步延时器(7.1)减小延时，如步骤2)处理数据，直至所述的傅里叶逆变换图像最右侧的单峰出现右移，提取该单峰的横坐标为T_n‑1，则第n光路与第1光路的总延时差为T_n‑1，所述的第n待测光路(8.n)与第1待测光路(8.1)的延时差为T_n‑1‑t_n‑1；4)令j＝2，5)分别控制第j同步延时器(7.j)增大延时，如步骤2)处理数据；如果调节第j同步延时器(7.j)后，第j峰左移，提取该峰的原坐标为T_n‑1‑T_j，则第j路与第1路的总延时差为T_j；则待测第j待测光路(8.j)与第1待测光路(8.1)的延时差为T_j‑t_j；6)令j＝j+1，返回步骤5)，当j>n时则进入下一步：7)归纳后得到第1待测光路(8.1)与其余待测光路(8.2,..,8.n‑1)之间的延时差依次为T₁‑t₁,T₂‑t₂,...,T_n‑2‑t_n‑2。