[发明专利]时间-光谱编码激光脉冲时域对比度单发测量装置和方法

权利要求书

1.一种时间-光谱编码的纳秒时间窗口激光脉冲时域对比度单发测量装置，其特征在于，该装置包括分束模块(1)，参考光产生或取样模块(2)、参考光延时模块(3)、待测光光窄带滤波装置(5)、和频等非线性作用模块(6)、光谱强度衰减模块(7)、光谱强度探测装置(8)，所述的分束模块(1)将入射光分为参考光束和待测光束或获得参考光束和待测光束输出，沿参考光束方向依次是参考光产生或取样模块(2)、参考光延时模块(3)、待测光取样模块(4)、和频等非线性作用模块(6)、光谱强度衰减模块(7)、光谱强度探测装置(8)，沿所述的待测光束依次是待测光取样模块、待测光光窄带滤波装置、和频等非线性作用模块、光谱强度衰减模块和光谱强度探测装置(8)。

2.根据权利要求1所述的时间-光谱编码的纳秒时间窗口激光脉冲时域对比度单发测量装置，其特征在于，所述的待测光光窄带滤波装置(5)为窄带滤波片、或者色散光学元件和狭缝的结合。

3.根据权利要求1所述的时间-光谱编码的纳秒时间窗口激光脉冲时域对比度单发测量装置，其特征在于，所述的光谱强度衰减模块(7)为衰减片。

4.根据权利要求1所述的时间-光谱编码的纳秒时间窗口激光脉冲时域对比度单发测量装置，其特征在于，所述的数据采集与处理装置(8)为光谱强度探测装置，为色散元件与强度探测器的组合，及各类光谱仪。

5.利用权利要求1所述的时间-光谱编码的纳秒时间窗口激光脉冲时域对比度单发测量装置对激光脉冲时域对比度进行单发的测量方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

1)参考光产生或取样模块(2)利用光栅脉冲展宽装置给激光脉冲提供二阶色散，使得脉冲的时间宽度得到极大的展宽，脉冲的宽度达到纳秒量级；或直接取自激光装置压缩器之前的啁啾展宽的纳秒激光脉冲；

2)参考光延时模块(3)用于改变参考光的光程，调整所述的参考光的时间延迟，使所述的参考光和所述的待测光同时进入所述的频等非线性作用模块(6)；

3)待测光取样模块(4)直接取自激光装置压缩器出射的超短激光脉冲，待测光取样模块(4)输出的待测光经所述的待测光的光谱滤波模块(5)的窄带滤波后，获得窄光谱的待测光；

4)窄光谱的待测光和所述的参考光同时输入所述的和频等非线性作用模块(6)，获得和频等信号光，从而实现待测光时域对比度的信息传递到和频等信号光频率成分强度分布；

5)光谱强度衰减模块(7)利用衰减片对强主脉冲或小脉冲对应的所述的和频等信号光的光谱进行选择性的衰减，从而进一步提高动态范围；

6)数据采集与处理装置(8)利用光谱仪采集所述和频等信号光的光谱强度分布，通过分析其频率成分的强度分布，从而间接获得待测光的时域强度分布，即为测量获得时域对比度信息，从而利用频率测量实现对时间的测量。