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【原創】筱曉課堂|自相關儀脈寬測試原理

更新時間:2024-12-26點擊次數:1924

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自相關儀脈沖測試原理


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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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自相關儀內部采用的是邁克爾遜干涉儀結構,一邊是定臂,一邊是旋臂,旋臂通過旋轉平行鏡對的方式引入快速掃描、周期性光學延遲。


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


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生非線性效應(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,除以懸臂對應的比例系數,再除以目標擬合曲線對應的自相關因子,就是最終的脈寬了。

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

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自相關儀脈沖特點應用





  1. ?即插即用?:自相關儀設計為即插即用,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. ?緊湊有效的結構設計?:儀器結構緊湊,操作簡便。


  4. ?特殊的延時線?:具有特殊的延時線設計,能夠實現長脈沖的測量。


  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,并實時顯示脈寬數據。


  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。


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




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