[发明专利]一种能同时诊断超短脉冲激光的啁啾特性与时空分布特性的方法

摘要

本发明公开了一种能同时诊断超短脉冲激光的啁啾特性与时空分布特性的方法，属于超短激光技术领域，本发明直接利用待测信号光与参考光同轴进行谱域和空域干涉，根据干涉图案的形状特点以及干涉条纹的横向和纵向分布规律可以获取短脉冲的时空分布特性以及剩余啁啾特性；本方法是目前唯一可以同时提供时空分布信息以及时域特性信息的短脉冲诊断技术；与用于时域诊断的自相关仪或FROG方法相比，本方法采用线性干涉测量技术，且采用的是理想的参考光源，因此可以工作在极低能量条件下，并且具有更高的测试精度。

主权项

1.一种能同时诊断超短脉冲激光的啁啾特性与时空分布特性的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)信号光成像，信号光光路为：超短脉冲激光经第一半透半反镜分光后的透射光作为信号光，经第一反射镜反射后，传输通过短脉冲激光系统，然后由第二反射镜反射，再由第二半透半反镜反射后导入成像光谱仪；(2)参考光成像，参考光光路为：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，经由第三反射镜、第四反射镜、第五反射镜、第六反射镜反射后，再由第二半透半反镜透射后导入成像光谱仪；(3)根据所述成像光谱仪产生的空间‑光谱干涉条纹图案的形状特点判断脉冲啁啾特性的符号与阶数；根据所述图案中标志性条纹的横向间距提取脉冲的定量啁啾特性信息；根据所述图案标志性条纹的纵向间距提取脉冲的时空分布特性信息；所述的判断脉冲啁啾特性的符号与阶数的方法为：若获得的空间‑光谱干涉条纹图案为标准的椭圆，则说明脉冲啁啾特性为负的二阶色散；若获得的空间‑光谱干涉条纹图案为标准的双曲线，则说明脉冲啁啾特性为正的二阶色散；若获得的空间‑光谱干涉条纹图案为半椭圆半双曲线，则说明脉冲啁啾特性为负的三阶色散；若获得的空间‑光谱干涉条纹图案为半椭圆半双曲线，则说明脉冲啁啾特性为正的三阶色散；所述的提取脉冲的定量啁啾特性信息的方法为：读取干涉图案中心位置由内向外第一个亮的椭圆环或双曲线对应的频率ω₁，则此时信号光的二阶色散量大小为其中，ω₀为椭圆或双曲线中心对应的频率；所述的提取脉冲的时空特性信息的方法为：取空间‑光谱干涉条纹图案中心位置对应的时刻为t0＝0，由中心点沿纵向寻找对应的亮条纹的位置，分别是x＝x1,x2,x3…，则这些空间位置对应的时刻分别为t1＝2π/ω0,t2＝4π/ω0,t3＝6π/ω0…，由此获得不同空间位置对应的脉冲到达时刻分布。