[发明专利]飞秒激光脉冲形状的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及飞秒激光脉冲测量，特别是一种飞秒激光脉冲形状的测量装置。 

背景技术

随着飞秒激光脉冲在科研、生物、医疗、加工、通信、国防等社会各个领域的应用的拓展与深入。飞秒激光器与相应飞秒激光技术的研究也迅速发展。飞秒激光的脉冲形状与脉冲宽度是一个飞秒激光脉冲应用中的重要的光学参量，对它的测量或实时监测在很多实验和应用中十分必要。因此，一种结构简单，实用和调节方便的激光脉冲宽度测量与实时监测的装置对于推动飞秒激光的应用非常重要。 

    最近，一种基于交叉偏振波（cross-polarized wave, 简称XPW）[参见文献1：A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y. H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, “Spectral broadening and pulse duration reduction during cross-polarized wave generation: influence of the quadratic spectral phase,” Appl. Phys. B 87(4), 595-601 (2007)]用作参考光的自参考光谱干涉（self-referenced spectral interferometry, 简称SRSI）方法[参见文献2：T. Oksenhendler, S. Coudreau, N. Forget, V. Crozatier, S. Grabielle, R. Herzog, O. Gobert, and D. Kaplan, “Self-referenced spectral interferometry,” Appl. Phys. B 99(1), 7-12 (2010).]被用来测量激光脉冲。在此方法中，仅仅需要3次简单迭代计算就可以很快获得测量激光的光谱和光谱相位。这是目前为止最为简单方便并可以进行脉冲宽度单发测量的方法。然而，该方法需要光学偏振元件。由于偏振光学元件也只对特定激光波长有效，并且有一定的光谱带宽，这样也就限制了这一方法只能在特定光谱范围内应用。偏振光学元件的色散也使其对10fs以下短脉冲测量的有限制。我们最近也提出一种基于自衍射效应的SRSI方法，这种方法不受色散限制，但是目前此方法结构有些复杂[参见文献3：J. Liu, Y.L. Jiang, T. Kobayashi, R. X. Li, and Z. Z. Xu, “Self-referenced spectral interferometry based on self-diffraction effect,” J. Opt. Soc. Am. B  29(1):29-34(2012)]。 

发明内容

   本发明是一种基于透明介质中的瞬态光栅效应[参见文献4：J. Liu, K. Okamura, Y. Kida, and T. Kobayashi, “Femtosecond pulses cleaning by transient-grating process in Kerr-optical media,” Chin. Opt. Lett. 9(5): 051903 (2011)]的自参考光谱干涉飞秒激光脉冲的实时测量方法，提供一种飞秒激光脉冲形状的测量装置。该装置具有结构简单实用，调节方便，数据采集与数据处理迅速的特点，并且可以适应不同脉冲宽度和不同波长的飞秒激光脉冲宽度和脉冲形状的测量和实时监测。 

   本发明的技术解决方案如下：