[发明专利]基于畴壁非线性的脉冲自相关测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种基于畴壁非线性的脉冲自相关测量方法，其特征在于，通过将待测光束分为两束，其中一束光经过延迟后两束光聚焦于周期极化非线性铁电晶体的畴壁上，从而产生相应的切伦科夫辐射倍频，两路切伦科夫辐射倍频的时域重叠部分产生自相关信号，调整其中一束光的延迟量，测量该自相关信号的变化与该延迟量的变化之间的关系，得到自相关曲线，从而获得待测光束的脉冲时域宽度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的周期极化非线性铁电晶体由以下方式获得：Z向切割晶体，Z向即使为晶体沿光轴方向，上、下表面分别对应+Z，-Z面，两面平行并经过光学抛光，表面的法线即为晶体的自发极化方向；在-Z面上镀上均匀导电电极，+Z面镀上一维周期性导电电极，并对该晶体进行室温电场极化。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述的周期极化非线性铁电晶体的畴壁为周期性极化畴结构中正畴和负畴的交界面，畴壁的间隔为极化周期的一半。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述的一维周期性导电电极的周期为15μm。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述的电场极化施加的脉冲峰值电压大于晶体的矫顽场。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征是，所述的待测光束的分束、延迟量的控制和聚焦的装置包括：入射光阑、分束镜、第一直角棱镜、聚焦反射镜、第二直角棱镜和移动平台，其中：待测光由入射光阑入射，经分束镜分为两束，第一直角棱镜和第二直角棱镜分别位于分束镜的两侧使得两束光平行入射聚焦反射镜，从而聚焦于周期极化非线性铁电晶体，第二直角棱镜设置于移动平台上，调整移动平台与分束镜之间的水平距离以实现对光束延迟量的控制。

7.一种用于实现上述权利要求1-6中任一所述方法的测量装置，其特征在于，包括：入射光阑、分束镜、第一直角棱镜、聚焦反射镜、第二直角棱镜、移动平台、周期极化非线性铁电晶体、记录探测器和控制系统，其中：待测光由入射光阑入射，经分束镜分为两束光，两束光分别经过设置于分束镜两侧的第一直角棱镜和第二直角棱镜的折射形成平行光束入射至聚焦反射镜上，第二直角棱镜设置于移动平台上以调整其中一束光的时间延迟量，聚焦反射镜将两束光聚焦于周期极化非线性铁电晶体的畴壁上，从而产生自相关信号，记录探测器记录自相关信号，记录探测器和移动平台由控制系统控制。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征是，所述的两束光经过周期极化非线性铁电晶体投射的透射光投射于上转换片上，将该上转换片设置成测量装置的一个后视窗口，并设上位置标记；所述的自相关信号的出射处设有限孔光阑用以滤掉杂光。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征是，所述的分束镜与待测光的入射角度呈45°；聚焦反射镜的焦距为10cm。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征是，所述的第一直角棱镜与分束镜的距离等于第二直角棱镜前后平移的中心位置离分束镜的距离。