[发明专利]一种用于深紫外飞秒激光的脉宽测量系统

权利要求书

1.一种用于深紫外飞秒激光的脉宽测量系统，其特征在于，包括：

分束片BS，用于将入射激光即深紫外飞秒激光分为光强相等的两束激光，分别为第一束激光和第二束激光；

第一传输单元，用于对经分束片BS分束后的第一束激光进行传输；

第二传输单元，用于对经分束片BS分束后的第二束激光进行传输；

非线性介质，用于接收第一传输单元的输出激光和第二传输单元的输出激光，且两束激光在非线性介质中重合时产生双光子荧光；

图像传感器CCD，用于对非线性介质中的双光子荧光进行采集。

2.根据权利要求1所述的一种用于深紫外飞秒激光的脉宽测量系统，其特征在于，第一传输单元包括沿激光传输方向依次设置第二反射镜M2和第一聚焦透镜L1；第二传输单元包括沿激光传输方向依次设置第三反射镜M3和第二聚焦透镜L2。

3.根据权利要求1所述的一种用于深紫外飞秒激光的脉宽测量系统，其特征在于，分束片BS的输入端前还设有调节波片WP，入射激光即深紫外飞秒激光经调节波片WP调节偏振态后，再射入分束片BS中。

4.根据权利要求1所述的一种用于深紫外飞秒激光的脉宽测量系统，其特征在于，所述非线性介质被放置在平移台上；平移台用于精确调节非线性介质在第一传输单元和第一传输单元之间的位置。

5.根据权利要求1所述的一种用于深紫外飞秒激光的脉宽测量系统，其特征在于，所述非线性介质为氟化钙CaF₂。

6.根据权利要求1所述的一种用于深紫外飞秒激光的脉宽测量系统，其特征在于，第一传输单元包括沿激光传输方向依次设置第二反射镜M2和第一聚焦透镜L1；第二传输单元包括沿激光传输方向依次设置第三反射镜M3和第二聚焦透镜L2；所述非线性介质为氟化钙CaF₂，且氟化钙CaF₂朝向图像传感器CCD的一侧面抛光；

针对波长为193nm的深紫外飞秒激光的脉宽测量系统：入射激光是波长为193nm的深紫外飞秒激光；第二反射镜M2和第三反射镜M3为适用于波长为193nm的反射镜，且入射角度均为22.5°；第一聚焦透镜L1和第二聚焦透镜L2的焦距为164.3mm。

7.适用于根据权利要求1所述的一种用于深紫外飞秒激光的脉宽测量系统的脉宽测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，入射激光即深紫外飞秒激光进入脉宽测量系统，图像传感器CCD对双光子荧光的荧光图像进行采集；

S2，通过在脉宽测量系统中引入延时，利用引入延时后的荧光图像进行标定，标定出荧光图像中单个像素点对应的时间尺度T；

S3，对延时时间为0的荧光图像I₀进行处理，得到荧光在空间中的光强分布曲线即脉冲强度的自相关曲线；

S4，计算脉冲强度的自相关曲线的半高全宽FWHM所对应的时间宽度Δτ_p，根据自相关曲线的半高全宽FWHM所对应的时间宽度Δτ_p，计算得到入射激光即深紫外飞秒激光的脉宽Δτ。