[发明专利]一种诊断超短脉冲聚焦场时空分布特性的方法

摘要

本发明公开了一种诊断超短脉冲聚焦场时空分布特性的方法，属于超短激光技术领域，超短脉冲激光经半透半反镜分光后的透射光作为信号光，经半透半反镜反射后的光作为参考光，信号光和参考光分别通过各自光路成像得到干涉图案，根据干涉图案获得采样点处的信号脉冲相对于参考光的时间延迟，利用微位移平台的二维扫描获得对于水平和垂直方向上的采样，从而获得信号光聚焦场在水平和垂直两个方向上的时空分布；该方法是目前唯一可以进行聚焦场时空分布特性诊断的技术，从而对于相应物理实验的预先设计以及物理实验的图像的理解提供帮助。

主权项

1.一种诊断超短脉冲聚焦场时空分布特性的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）待测信号光成像，其光路为：超短脉冲激光经第一半透半反镜分光后的透射光作为待测信号光，所述待测信号光经透镜组扩束后聚焦，然后通过单模光纤采样，耦合后的光再经第一准直透镜输出，最后经第三平面反射镜反射以及第二半透半反镜透射后，其透射光入射到成像光谱仪中进行成像；（2）参考光成像，其光路为：超短脉冲激光经第一半透半反镜分光后的反射光作为参考光，所述参考光经第一反射镜反射后原路返回第一半透半反镜，再经第二反射镜反射后由消色差透镜聚焦到单模光纤，然后经第二准直透镜准直后由第二半透半反镜透射反射后，其反射光入射到成像光谱仪中进行成像，得到干涉图案；（3）根据所述成像光谱仪采集到的干涉图案获得采样点处的待测信号光相对于参考光的时间延迟量，利用微位移平台的二维扫描获得对于水平和垂直方向上的采样，从而获得待测信号光聚焦场在水平和垂直两个方向上的时空分布；其中，根据所述成像光谱仪采集到的干涉图案获得采样点处的待测信号光相对于参考光的时间延迟量的方法为：预先利用光谱干涉技术测量第一准直透镜输出的待测信号光的剩余二阶色散，确定待测信号光中单位波长对应的时间延迟量；根据成像光谱仪采集到的干涉图案，可以读出零相位延迟点的位置，进一步得到其相对于中心波长的偏移量，该偏移量乘以单位波长对应的时间延迟量，即得到采样点相对于参考光的时间延迟量；所述获得待测信号光聚焦场在水平和垂直两个方向上的时空分布的方法为：将微位移平台沿水平或垂直方向移动，记录不同的空间位置处对应的时间延迟量，在坐标系内连接各有效数值点，即可得到待测信号光聚焦场在该方向上的时空分布信息。