[发明专利]一种基于光学互相关的时间选通装置及方法

权利要求书

1.一种基于光学互相关的时间选通装置，其特征是：它包括分束片(2)、斩波器(3)、七号透镜(7)、一号透镜(8)、光学延迟部件(13)、二号透镜(16)、滤光片(10)、六号透镜(11)、探测器(12)、锁相放大器(17)和计算机(19)；

超短激光脉冲经分束片(2)分为第一路光和第二路光，所述第一路光经光学延迟部件(13)延迟后入射至二号透镜(16)，经二号透镜(16)聚焦至非线性晶体(9)；

所述第二路光经斩波器(3)斩波后入射至七号透镜(7)，经七号透镜(7)聚焦至喷雾场(20)，经喷雾场(20)出射的激光入射至一号透镜(8)，经所述一号透镜(8)聚焦至非线性晶体(9)，且与二号透镜(16)聚焦位置相同；

滤波片(10)位于非线性晶体(9)后，用于对透射出的激光进行滤波；六号透镜(11)位于滤波片(10)后，用于将滤波片(10)滤波后的光聚焦至探测器(12)；

探测器(12)用于探测接收到的激光的光强，所述探测器(12)的电信号输出端与锁相放大器(17)的光强信号输入端连接；所述锁相放大器(17)与计算机进行数据交互；斩波器(3)的控制信号输入端与锁相放大器(17)的控制信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于光学互相关的时间选通装置，其特征在于它还包括电动平移台(18)，所述电动平移台(18)的控制信号输入端与计算机(19)的控制信号输出端连接，所述电动平移台(18)用于对光学延迟部件(13)进行调整。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于光学互相关的时间选通装置，其特征在于它还包括一号反射镜(4)、二号反射镜(5)和三号反射镜(6)，所述经分束片(2)分出的探测光先后经一号反射镜(4)、二号反射镜(5)和三号反射镜(6)反射后入射至七号透镜(7)。

4.根据权利要求3所述的一种基于光学互相关的时间选通装置，其特征在于它还包括四号反射镜(14)和五号反射镜(15)，所述经光学延迟部件(13)延迟后的泵浦光先后经四号反射镜(14)和五号反射镜(15)反射后入射二号透镜(16)。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种基于光学互相关的时间选通装置，其特征在于它包括激光器(1)，所述激光器(1)用于产生超短激光脉冲，并发射至分束片(2)。

6.基于权利要求1的一种基于光学互相关的时间选通方法，其特征是：该方法具体为：

超短激光脉冲经光学分束片(2)分为两路，其中一路经过延迟线后聚焦至非线性光学晶体(9)；

另一路经斩波后先入射至喷雾场(20)，由喷雾场(20)出射的脉冲也聚焦至非线性光学晶体(9)的同一位置；

调节入射至非线性光学晶体(9)上该两路光的入射角，使得两路光在空间上满足相位匹配条件，当调节延迟线使得两路光脉冲同时到达非线性光学晶体时，由于非线性光学效应的存在，会在空间特定方向上出射二次谐波信号，该二次谐波信号反映了两路光的相关信息；通过滤波片滤除基频光后记录该二次谐波信号，并反推出喷雾场出射的光子信息。

7.根据权利要求6所述的一种用于喷雾场测量的时间选通方法，其特征在于非线性光学晶体(9)的响应时间在几十个飞秒量级。

8.根据权利要求6所述的一种用于喷雾场测量的时间选通方法，其特征在于喷雾场测量的时间选通面向喷雾场出射的弹道光子、蛇形光子和散射光子。