本發明專利技術公開了一種飛秒激光脈沖完全重建系統和方法，所述系統包括激光器、光纖、薩格奈克環形干涉儀以及探測設備，所述方法包括：測量所述激光器發出的飛秒激光脈沖的寬度；設定所述飛秒激光脈沖重建系統的系統采樣頻率、系統帶寬和薩格奈克環形干涉儀的時延的范圍；標定所述飛秒激光脈沖重建系統的“頻率-時間映射”函數；記錄所述飛秒激光脈沖經過所述正交薩格奈克干涉儀后產生的激光干涉脈沖的光強度譜，根據該光強度譜計算正交薩格奈克干涉儀的時延；測量所述飛秒激光脈沖經過所述正交薩格奈克干涉儀后產生的激光干涉脈沖的時域干涉條紋，使用“頻率-時間映射”函數將其轉化為頻域干涉條紋；對上一步驟產生的頻域干涉條紋進行逆傅立葉變換，得到時域干涉條紋。然后將該時域干涉條紋的旁瓣信號向前平移所述時延，由此重建所述激光脈沖信號。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光學測量
，具體涉及飛秒激光脈沖的重建系統和方法，特別是一種基于實時色散傅立葉變換的。
技術介紹
在超短脈沖產生和應用中，必須精確知道脈沖在產生、傳輸和變換過程中的振幅與相位特性，才能確定待測脈沖的脈寬和色散補償方式，進一步壓縮脈沖。因此，在飛秒激光脈沖寬度變得越來越窄的同時，如何測量飛秒激光脈沖的強度和相位成為極大挑戰。目前，被廣泛應用的測量方法主要包括相關法、頻率分辨光學開關法和光譜位相干涉直接電場重構法，各種方法都有成熟的儀器產品。下面分明介紹一、強度自相關方法_4]權利要求1.一種飛秒激光脈沖完全重建系統，其特征在于，包括激光器(I)、光纖(3)、薩格奈克環形干涉儀(4)以及探測設備，所述激光器(I)通過所述光纖(3)與所述薩格奈克環形干涉儀(4)相連接，所述探測設備連接于所述薩格奈克環形干涉儀(4)， 所述激光器(I)用于發出飛秒激光脈沖； 所述光纖(3)用于將所述飛秒激光脈沖在時域上展開； 正交薩格奈克干涉儀(4)的光透過率函數與入射光的偏振態無關，用于對所述飛秒激光脈沖進行干涉，產生一個時域干涉脈沖； 所述探測設備用于采集所述時域干涉脈沖，形成時域和頻域干涉信號，以重構所述飛秒激光脈沖的波形和相位信息。2.如權利要求I所述的飛秒激光脈沖完全重建系統，其特征在于，在所述激光器(I)和所述光纖(3)之間連接有一個衰減器(2)，該衰減器(2)用于降低所述飛秒激光脈沖的峰值功率。3.如權利要求I所述的飛秒激光脈沖完全重建系統，其特征在于，所述光纖(3)是色散補償光纖。4.如權利要求I所述的飛秒激光脈沖完全重建系統，其特征在于，所述探測設備包括光譜儀(5)、光電探測器(6)和示波器(7)，其中， 所述光譜儀(5)用于根據所述時域干涉脈沖產生頻域干涉信號； 所述光電探測器(6)用于將所述時域干涉脈沖轉化為電信號； 所述示波器(7)用于讀取所述電信號，顯示該時域干涉脈沖的時域干涉條紋。5.一種飛秒激光脈沖完全重建方法，該方法基于一個飛秒激光脈沖重建系統，所述系統包括激光器(I)、光纖(3)、薩格奈克環形干涉儀(4)以及探測設備，其特征在于，所述激光器(I)通過所述光纖(3)與所述薩格奈克環形干涉儀(4)相連接，所述探測設備連接于所述薩格奈克環形干涉儀(4)，所述方法包括如下步驟 測量所述激光器(I)發出的飛秒激光脈沖的寬度； 設定所述飛秒激光脈沖重建系統的系統采樣頻率、系統帶寬和薩格奈克環形干涉儀(4)的時延的范圍； 標定所述飛秒激光脈沖重建系統的“頻率-時間映射”函數； 記錄所述飛秒激光脈沖經過所述正交薩格奈克干涉儀(4)后產生的激光干涉脈沖的光強度譜，根據該光強度譜計算正交薩格奈克干涉儀的時延； 測量所述飛秒激光脈沖經過所述正交薩格奈克干涉儀(4)后產生的激光干涉脈沖的時域干涉條紋，使用“頻率-時間映射”函數將其轉化為頻域干涉條紋； 對上一步驟產生的頻域干涉條紋進行逆傅立葉變換，得到時域干涉條紋。然后將該時域干涉條紋的旁瓣信號向前平移所述時延； 對所述旁瓣信號進行傅立葉變換得到頻率強度分布和差分相位分布，對該差分相位分布進行累加得到頻域相位分布，根據頻率強度分布和頻域相位分布得到重建的所述激光脈沖信號的頻域分布，所該頻域分布信號進行傅立葉變換，得到重建的所述激光脈沖信號時域分布。6.如權利要求5的飛秒激光脈沖完全重建方法，其特征在于，在測量所述飛秒激光脈沖的寬度時，使用自相關儀來測量。7.如權利要求5的飛秒激光脈沖完全重建方法，其特征在于，在設定所述飛秒激光脈沖重建系統的系統采樣頻率、系統帶寬和薩格奈克環形干涉儀(4)的時延的范圍時，滿足條件fs > tD/ β 2L，其中fs是系統采樣頻率，tD是薩格奈克環形干涉儀(4)的時延，β 2L是系統群速度色散大小。8.如權利要求5的飛秒激光脈沖完全重建方法，其特征在于，在標定所述飛秒激光脈沖重建系統的“頻率-時間映射”函數的步驟中，對所述飛秒激光脈沖重建系統輸出的時域信號和頻域信號的峰值數據進行多項式擬合。9.如權利要求5的飛秒激光脈沖完全重建方法，其特征在于， 在計算正交薩格奈克干涉儀的時延時，使用摻餌光纖放大器自發輻射光源，記錄光信號經過正交薩格奈克干涉儀的光強度，對歸一化的強度譜使用正弦函數擬合。10.如權利要求9的飛秒激光脈沖完全重建方法，其特征在于，在計算正交薩格奈克干涉儀的時延時，根據T = [l-cosSJ/2對歸一化的光強度譜使用正弦函數擬合，其中T為正交薩格奈克干涉儀的透過率，S !為正交薩格奈克干涉儀的相位因子。全文摘要本專利技術公開了一種，所述系統包括激光器、光纖、薩格奈克環形干涉儀以及探測設備，所述方法包括測量所述激光器發出的飛秒激光脈沖的寬度；設定所述飛秒激光脈沖重建系統的系統采樣頻率、系統帶寬和薩格奈克環形干涉儀的時延的范圍；標定所述飛秒激光脈沖重建系統的“頻率-時間映射”函數；記錄所述飛秒激光脈沖經過所述正交薩格奈克干涉儀后產生的激光干涉脈沖的光強度譜，根據該光強度譜計算正交薩格奈克干涉儀的時延；測量所述飛秒激光脈沖經過所述正交薩格奈克干涉儀后產生的激光干涉脈沖的時域干涉條紋，使用“頻率-時間映射”函數將其轉化為頻域干涉條紋；對上一步驟產生的頻域干涉條紋進行逆傅立葉變換，得到時域干涉條紋。然后將該時域干涉條紋的旁瓣信號向前平移所述時延，由此重建所述激光脈沖信號。文檔編號G01J11/00GK102937481SQ201210315218公開日2013年2月20日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日專利技術者夏海云, 胡冬冬, 孫東松, 竇賢康, 舒志峰, 薛向輝 申請人:中國科學技術大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種飛秒激光脈沖完全重建系統，其特征在于，包括激光器(1)、光纖(3)、薩格奈克環形干涉儀(4)以及探測設備，所述激光器(1)通過所述光纖(3)與所述薩格奈克環形干涉儀(4)相連接，所述探測設備連接于所述薩格奈克環形干涉儀(4)，所述激光器(1)用于發出飛秒激光脈沖；所述光纖(3)用于將所述飛秒激光脈沖在時域上展開；正交薩格奈克干涉儀(4)的光透過率函數與入射光的偏振態無關，用于對所述飛秒激光脈沖進行干涉，產生一個時域干涉脈沖；所述探測設備用于采集所述時域干涉脈沖，形成時域和頻域干涉信號，以重構所述飛秒激光脈沖的波形和相位信息。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：夏海云，胡冬冬，孫東松，竇賢康，舒志峰，薛向輝，
申請(專利權)人：中國科學技術大學，
類型：發明
國別省市：
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