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【原創(chuàng)】筱曉課堂|自相關(guān)儀脈寬測試原理

更新時間:2024-12-26點擊次數(shù):695

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自相關(guān)儀脈沖測試原理


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筱曉光子的FR-103HP 是一款緊湊型無色散的NL 晶體自相關(guān)儀,用于實時測量超短激光脈沖的脈寬。


它適用于亞皮秒持續(xù)時間的中/高功率鎖模激光器,測量功率下限為 [PavPpk]min=10-2W2,可測量脈寬范圍是5fs~30ps。

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自相關(guān)儀內(nèi)部采用的是邁克爾遜干涉儀結(jié)構(gòu),一邊是定臂,一邊是旋臂,旋臂通過旋轉(zhuǎn)平行鏡對的方式引入快速掃描、周期性光學延遲。


這種機制可實現(xiàn)均勻且無差錯的延遲生成,很容易產(chǎn)生較大的延遲。鏡像組件生成的延遲是時間的精確正弦函數(shù)。由于整個掃描范圍都發(fā)生在小角度內(nèi),因此近似為線性函數(shù)


將兩束光合并,讓一束激光對另外一束光進行掃描。兩臂的光合并后的激光通過非線性晶體產(chǎn)生非線性效應(yīng)(如二次諧波檢測或雙光子吸收檢測),倍頻的光功率受到兩束脈沖光的重疊程度影響。


通過這個方式,就可以反推出脈沖的寬度了。通過示波器或者采集軟件,捕捉倍頻光的功率變化曲線,擬合半高寬,除以懸臂對應(yīng)的比例系數(shù),再除以目標擬合曲線對應(yīng)的自相關(guān)因子,就是最終的脈寬了。

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這款自相關(guān)儀配備上位機軟件,也可以直接在軟件上讀取最終測量結(jié)果。下圖是我們測試的1550nm飛秒光纖激光器的脈寬??梢钥闯觯韵嚓P(guān)信號的脈寬是632.3fs,Sech2曲線和Gaussian曲線對應(yīng)的因子不同,反推出的脈寬值也會不同。

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自相關(guān)儀脈沖特點應(yīng)用





  1. ?即插即用?:自相關(guān)儀設(shè)計為即插即用,方便用戶快速使用。


  2. ?飛秒激光的直接測量?:能夠直接測量飛秒激光的脈沖寬度。


  3. ?緊湊有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計?:儀器結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡便。


  4. ?特殊的延時線?:具有特殊的延時線設(shè)計,能夠?qū)崿F(xiàn)長脈沖的測量。


  5. ?菜單式選擇功能和實時的顯示脈寬?:提供菜單式選擇功能,并實時顯示脈寬數(shù)據(jù)。


  6. ?廣泛的波長覆蓋范圍?:覆蓋波長范圍從200nm到IR范圍在12微米以上的波長,適用于多種激光系統(tǒng)。


  7. ?高精度測量?:能夠測量超短脈沖(10fs以下)到較長脈沖(500ps)的寬度?。


用于物理學、生物學、化學、光通訊等領(lǐng)域。由于其能夠測量極窄的脈沖寬度(飛秒量級),自相關(guān)儀在快速化學反應(yīng)動力學研究、高分辨醫(yī)學診斷、醫(yī)學相干成像和生物活體檢測等方面具有重要作用。此外,自相關(guān)儀還用于超小型衛(wèi)星的制造和量子控制化學、半導(dǎo)體相干光譜等領(lǐng)域的研究? 。




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