[发明专利]一种单发次飞秒激光脉冲波形测量装置

摘要

本发明公开了一种单发次飞秒激光脉冲波形测量装置。被测的超快激光脉冲平行光束经衍射光栅衍射扩束并产生脉冲前沿倾斜，该前沿倾斜的基频脉冲光束被分光镜分成三路，一路与经倒像后的另一路基频光束同时沿水平方向对称入射到非线性晶体Ⅰ进行倍频转换，产生的单次自相关倍频光束与第三路基频光束在竖直面沿固定角度同时入射到非线性晶体Ⅱ进行和频转换，产生的三倍频光束经成像透镜后被CCD接收，CCD接收的即为双延迟的三阶相关信号，从而获得脉冲波形信息。该测量装置采用衍射光栅扩束并使脉冲前沿倾斜，减少了晶体内进行频率转换的光束间的夹角，提高了时间分辨力；该测量装置结构简单，调节方便。

主权项

1.一种单发次飞秒激光脉冲波形测量装置，其特征是：所述的测量装置中，在超快激光脉冲平行光束入射方向上依次设置有衍射光栅（1）、反射镜Ⅰ（2）和分光镜Ⅰ（3）；激光脉冲通过衍射光栅（1）进行扩束，产生的脉冲前沿倾斜的基频光束经反射镜Ⅰ（2）反射至分光镜Ⅰ（3）后分成透射光和反射光；在分光镜Ⅰ（3）的反射光路设置有凸透镜Ⅰ（4）、 凸透镜Ⅱ（5）、反射镜Ⅱ（6）、非线性晶体Ⅰ（7）和吸收片Ⅰ（8），在分光镜Ⅰ（3）的透射光路设置有分光镜Ⅱ（9）；分光镜Ⅰ（3）的反射光经凸透镜Ⅰ（4）和凸透镜Ⅱ（5）组成的望远准直系统等比例倒像后投射到反射镜Ⅱ（6），光束经反射镜Ⅱ（6）反射后投射到非线性晶体Ⅰ（7），光束从非线性晶体Ⅰ（7）出射后被吸收片Ⅰ（8）吸收；分光镜Ⅰ（3）的透射光经分光镜Ⅱ（9）再次分成透射光和反射光；在分光镜Ⅱ（9）的透射光路设置有反射镜Ⅲ（10）、延迟调节器Ⅰ（11）、反射镜Ⅳ（12）、非线性晶体Ⅰ（3）和吸收片Ⅱ（13），在分光镜Ⅱ（9）的反射光路设置有延迟调节器Ⅱ（14）、导光镜组（15）、非线性晶体Ⅱ（16）和吸收片Ⅲ（17）；分光镜Ⅱ（9）的透射光经反射镜Ⅲ（10）反射后投射到延迟调节器Ⅰ（11）进行等光程调节，从延迟调节器Ⅰ（11）出射的光束经反射镜Ⅳ（12）反射后投射到非线性晶体Ⅰ（3），光束从非线性晶体Ⅰ（3）出射后被吸收片Ⅱ（13）吸收；分光镜Ⅱ（9）的反射光经延迟调节器Ⅱ（14）进行等光程调节后投射到导光镜组（15）进行光路偏转，从导光镜组（15）出射的光束斜向下投射到非线性晶体Ⅱ（16），光束从非线性晶体Ⅱ（16）出射后被吸收片Ⅲ（17）吸收；从反射镜Ⅱ（6）反射的水平基频光束与从反射镜Ⅳ（12）反射的水平基频光束以固定角度同时对称投射到非线性晶体Ⅰ（7）上进行倍频转换，产生的单次自相关倍频光束沿非线性晶体Ⅰ（7）表面法线方向出射，所述的单次自相关倍频光束与从导光镜组（15）斜向下出射的基频光束以固定角度同时投射到非线性晶体Ⅱ（16）上进行频率转换，产生的三倍频光束沿非线性晶体Ⅱ（16）表面法线方向出射；在三倍频光束方向上设置有成像透镜（18）和CCD（19）；来自非线性晶体Ⅱ（16）后表面上的三倍频光束经成像透镜（18）成像到CCD（19），CCD（19）接收的即为双延迟三阶相关信号；CCD（19）外接计算机，来自CCD（19）的双延迟三阶相关信号最后进入计算机进行数据处理。