[发明专利]基于准位相匹配的激光脉冲高保真度信噪比单次测量装置

摘要

本发明属于激光技术领域，具体为一种基于准位相匹配的激光脉冲高保真度信噪比单次测量装置。该装置主要由取样光产生单元、高保真度非共线和频互相关单元和高灵敏度信号接收单元三部分构成。发明提出一种特殊的晶体设计，将其引入信噪比单次测量装置，作为非线性互相关晶体，将两类由相关过程引入的假信号分别移至窗口之外和主脉冲之后，从而消除了假信号对测量结果的影响，实现了对脉冲前沿信噪比的保真单次测量，同时不会对测量装置其它参数产生显著影响。本装置可适用于多种波长的高功率激光的信噪比测量。

主权项

一种基于准位相匹配的激光脉冲高保真度信噪比单次测量装置，其特征在于由取样光产生单元，高保真度非共线和频互相关单元和高灵敏度信号接收单元三部分构成；由激光源出射的近红外激光脉冲经过一个分束镜分为两部分：一部分是取样光，另一部分是待测光；其中： 所述取样光产生单元，包括一个OPA­–OPG系统、一个延迟器、一个滤波片和两个缩束器；近红外光源输出的脉冲激光的一部分依次经过缩束器缩束和延迟器时间延迟调整后泵浦OPA­–OPG系统，产生比待测光更加干净的中红外波段取样光；所述高保真度非共线和频互相关单元，包括一块非线性互相关晶体、一个延迟器、一个潜望镜、两个扩束器和两个平凹柱面镜；近红外光源输出的脉冲激光的另一部分即待测光经过潜望镜转换偏振方向，使其与取样光偏振方向相同；然后取样光与待测光分别经过各自的扩束器扩束后，分别被两个平凹柱面镜一维聚焦到一块非线性互相关晶体，待测光和取样光在这块非线性互相关晶体内以300‑400的非共线角、e+e→e的位相匹配方式发生和频互相关作用，得到相应的沿空间分布的和频互相关信号；其中，所述非线性互相关晶体是在一块较长的LNB晶体基片上只对其中的一部分进行周期性极化而得到，即该晶体相对于目前同样系统中使用的LNB晶体增加了长度，并且仅对其中一部分晶体进行周期性极化处理； 所述高灵敏度信号接收单元，包括一个光纤阵列、一个高灵敏的快速响应的光电倍增管、一片滤波片、一个中性光纤衰减片和三个平凸柱透镜；所述光纤阵列包含64‑126根长度等间隔递变的光纤，根据每个通道的信号不同加有不同衰减倍数的光纤衰减器；空间分布的相关信号经过光纤阵列后变成时间上延迟的一系列脉冲，经过滤波片后被光电倍增管接收，并转换成电信号；该电信号经过计算机的分析计算，得到反映待测脉冲信噪比的曲线；这里的OPA­–OPG系统是指光参量产生‑光参量放大系统。