The present invention provides an all-phase measurement method for ultra-fast laser pulses. The spectral range of the ultra-fast laser pulses is larger than one octave. The method comprises the following steps: step 1: divide the ultra-fast laser pulses into first and second beams, in which the first beam contains the fundamental frequency light of wavelength lambda 0 and the second beam contains the light of wavelength lambda 0; The second step is the Fourier transform of the interference spectrum, and the fourth step is to obtain the relative envelope delay RED and carrier envelope phase CEP between the fundamental frequency light and the frequency doubled light based on the results of the Fourier transform. The method of the invention can simultaneously realize all-phase measurement of ultrafast laser pulse by a simple device, and has high measurement accuracy.
【技术实现步骤摘要】
超快激光脉冲的全相位测量及锁定方法和相应的装置
本专利技术属于激光
,尤其涉及一种超快激光脉冲的全相位测量及锁定装置和相应的方法。
技术介绍
在激光
,如何获得能量更强、脉宽更短的激光脉冲一直是重要的研究方向。其中,相干控制与合成既可以实现在脉宽上比各个入射脉冲都短的合成脉冲,也可以使入射脉冲的能量得到大幅度的提高,因此其在超强超快激光脉冲的产生领域的应用是目前国际上具有战略意义的前沿课题。相干控制与合成的关键性因素是如何实现超快激光脉冲的全相位的测量以及锁定。超快激光的全相位为多个相干合成激光脉冲之间的相对相位,其包括多个相干合成激光脉冲之间的相对包络延时(RED)和相干合成之后激光脉冲的载波包络相位(CEP)两项,相对包络延时RED是两束脉冲包络之间的相对相位差,而载波包络相位CEP是单个脉冲中载波与包络峰值的相位差。在周期量级激光脉冲领域,RED和CEP对脉冲的相干合成有很大的影响。目前,国际上可以分别对RED和CEP进行锁定控制,其中,锁定控制RED的方法有平衡光学互相关(BOC)、以及光谱干涉方案等等,锁定控制CEP的方法有f-2f方案等。想要对RED和CEP同时锁定和控制,就必须设置两套不同的装置,这使得测量过程极其复杂、操作难度高、测量精度差。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷,提供一种超快激光脉冲的全相位测量方法,所述超快激光脉冲的光谱范围大于一个倍频程,所述方法包括如下步骤:步骤一:将所述超快激光脉冲分成第一光束和第二光束,其中,所述第一光束包含波长λ0的基频光,所述第二光束包含波长2λ0的光;步骤二 ...
【技术保护点】
1.一种超快激光脉冲的全相位测量方法,所述超快激光脉冲的光谱范围大于一个倍频程,所述方法包括如下步骤:步骤一:将所述超快激光脉冲分成第一光束和第二光束,其中,所述第一光束包含波长λ0的基频光,所述第二光束包含波长2λ0的光;步骤二:将所述波长2λ0的光倍频至波长λ0,再与所述波长λ0的基频光发生干涉;步骤三:对所述干涉的干涉光谱进行傅里叶变换;以及步骤四:基于所述傅里叶变换的结果获取波长λ0的基频光和倍频光之间的相对包络延时RED和载波包络相位CEP。
【技术特征摘要】
1.一种超快激光脉冲的全相位测量方法,所述超快激光脉冲的光谱范围大于一个倍频程,所述方法包括如下步骤:步骤一:将所述超快激光脉冲分成第一光束和第二光束,其中,所述第一光束包含波长λ0的基频光,所述第二光束包含波长2λ0的光;步骤二:将所述波长2λ0的光倍频至波长λ0,再与所述波长λ0的基频光发生干涉;步骤三:对所述干涉的干涉光谱进行傅里叶变换;以及步骤四:基于所述傅里叶变换的结果获取波长λ0的基频光和倍频光之间的相对包络延时RED和载波包络相位CEP。2.根据权利要求1所述的全相位测量方法,其中,所述超快激光脉冲的光谱范围为450nm-1000nm。3.根据权利要求2所述的全相位测量方法,其中,所述λ0为480nm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的全相位测量方法,其中,在所述步骤四中,所述傅里叶变换的结果中,第一个峰值点的横坐标和纵坐标分别表示所述相对包络延时RED和总的相对相位RTP。5.根据权利要求4所述的全相位测量方法,其中,根据如下公式计算所述载波包括相位CEP:其中,Ф为总的相对相位RTP,w为所述超快激光脉冲的频率,Δt为相对包络延时RED,为载波包络相位CEP。6.根据权利要求1-3中任一项所述的全相位测量方法,还包括:步骤五:基于所述相对包络延时RED和所述载波包括相位CEP进行反馈锁定的步骤。7.一种超快激光脉冲的全相位测量装置,包括:超快激光源,...
【专利技术属性】
技术研发人员:方少波,魏志义,黄沛,高亦谈,赵昆,
申请(专利权)人:中国科学院物理研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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