[发明专利]任意重复频率飞秒激光时间抖动的测量装置及方法

摘要

本发明公开一种用于任意重复频率飞秒激光时间抖动的测量装置。该装置基于平衡互相关法用于测量高重复频率(数十兆赫兹)激光抖动的方法，通过数据采集卡采集电压信号，并通过软件处理提取误差信号，使得该系统成功用于任意重复频率激光器的时间抖动的测量。本发明成功解决了任意重复频率飞秒激光时间抖动的测量问题，具有简单高效和实用性强的特点。

主权项

1.一种任意重复频率飞秒激光时间抖动的测量方法，其特征在于，利用任意重复频率飞秒激光时间抖动的测量装置，该测量装置包括第一光束(1)、第二光束(2)、二分之一波片(3)、格兰棱镜(4)、第一双色镜(5)、二类倍频非线性晶体(6)、第二双色镜(7)、高反镜(8)、平衡光电探测器(9)、数据采集卡(10)和信号处理模块(11)；所述的第一光束(1)和第二光束(2)为两束传播方向互相垂直、偏振方向相同、重复频率相同的待测基频光，第二光束(2)经过二分之一波片(3)透射后，与第一光束(1)在格兰棱镜(4)处合束，合束后的光经过第一双色镜(5)透射后，射入二类倍频非线性晶体(6)，并产生第一路倍频光，该第一路倍频光透过第二双色镜(7)入射到平衡光电探测器(9)上，剩余基频光经第二双色镜(7)反射后，射入二类倍频非线性晶体(6)，产生第二路倍频光，该第二路倍频光依次经第一双色镜(5)和高反镜(8)反射后，入射到平衡光电探测器(9)上；所述的平衡光电探测器(9)的输出端与数据采集卡(10)的输入端相连，该数据采集卡(10)的输出端与信号处理模块(11)的输入端相连，该测量方法包括如下步骤：步骤1、调节第二光束(2)，使其经过二分之一波片(3)，调节第一光束(1)和第二光束(2)，使第一光束(1)和第二光束(2)在格兰棱镜(4)处达到空间和时间重合；步骤2、调节二类倍频非线性晶体(6)的角度，使二类倍频效应最强，产生第一路倍频光；步骤3、调节第二双色镜(7)，使剩余基频光再次经过二类倍频非线性晶体(6)，并发生二类倍频效应，产生第二路倍频光；步骤4、调节高反镜(8)和平衡光电探测器(9)的角度，使第一路和第二路倍频光在平衡光电探测器上的响应相等后，通过平衡光电探测器(9)输出相减电压信号，该相减电压信号包含第一光束(1)和第二光束(2)的时间误差信息；步骤5、通过数据采集卡(10)对平衡光电探测器(9)输出的相减电压信号进行采集并输送至信号处理模块(11)进行处理，具体步骤如下：首先，选择采样模式为N采样；然后，根据第一光束(1)或第一光束(2)重频频率设定采集卡的采样率N，即采样率N＝采集卡的采样频率÷光束重复频率；最后，将每个采样周期内的信号进行滤波处理，选取最大值，即为所测误差信号。