一种超短脉冲测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于脉冲测量技术领域，提供了一种超短脉冲测量装置，超短脉冲测量装置包括待测脉冲分束模块、单色光生成模块、相位调制模块、和频模块和波形分析模块；待测脉冲分束模块、单色光生成模块、相位调制模块和和频模块依次连接，待测脉冲分束模块还与和频模块连接，和频模块还与波形分析模块连接。通过本实用新型专利技术能够避免超短脉冲的每次测量，都需要重新获取初始相位角的标定以保证测量精度，提高计算超短脉冲时域波形的准确度和超短脉冲测量效率。

【技术实现步骤摘要】
一种超短脉冲测量装置
本技术涉及脉冲测量
，尤其涉及一种超短脉冲测量装置。
技术介绍
由于超短脉冲极高的光强和极短的脉宽，因此被广泛的用于科研领域以及精密加工领域。而超短脉冲技术的进步与脉宽测量技术的发展是分不开的，因此研究测量的超短激光脉冲新技术，了解脉冲宽度、相位及形状信息，是超快技术研究中十分重要的内容。目前测量激光脉冲的普遍方法是自相关法、光学频率光栅开关法(FROG)和自参考光谱位相相干电场重建法(SPIDER)。在上述测量激光脉冲的方法中，待测脉冲需要与两个频率接近的单色光进行和频，然而，这两个和频信号到达光谱仪时具有时间差，且由于时间差在每日的使用中都可能会发生细微变化，则根据此有误差的时间差所计算的初始相位角，将导致还原脉冲相位函数时产生二阶误差，从而影响还原的超短脉冲时域波形。因此，传统激光脉冲测量方法在每次测量前都需要重新获取初始相位角的标定以保证测量精度。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提出一种超短脉冲测量装置，以解决现有技术中超短脉冲的每次测量，都需要重新获取初始相位角的标定以保证测量精度，降低了计算超短脉冲时域波形的准确度和超短脉冲测量效率的问题。为实现上述目的，本技术实施例第一方面提供了一种超短脉冲测量装置，包括待测脉冲分束模块、单色光生成模块、相位调制模块、和频模块和波形分析模块；所述待测脉冲分束模块、所述单色光生成模块、所述相位调制模块和所述和频模块依次连接，所述待测脉冲分束模块还与所述和频模块连接，所述和频模块还与所述波形分析模块连接；所述待测脉冲分束模块将待测脉冲分为第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号发送至所述和频模块，所述第二脉冲信号发送至单色光生成模块；所述单色光生成模块根据所述第二脉冲信号生成第一单色光信号和第二单色光信号；所述相位调制模块对所述第一单色光信号和所述第二单色光信号进行相位调制，获得不同相位调制下的第一单色光信号和第二单色光信号；所述和频模块根据所述第一脉冲信号和所述不同相位调制下的第一单色光信号和第二单色光信号生成多个干涉条纹；所述波形分析模块根据所述多个干涉条纹计算获得超短脉冲时域波形，还原所述待测脉冲信号的光谱相位。可选地，所述待测脉冲分束模块包括延迟单元和分束器；所述延迟单元与所述分束器连接；所述分束器发送所述第一脉冲信号至所述延迟单元，并向所述相位调制模块发送所述第二脉冲信号，且向所述和频模块发送第一脉冲信号；所述延迟单元延迟，所述分束器向所述和频模块发送所述第一脉冲信号的时间。可选地，所述单色光生成模块的一种实现方式包括反射单元和第一脉冲转换单元；所述反射单元和所述第一脉冲转换单元连接；所述反射单元接入所述第二脉冲信号，并反射所述第一脉冲信号；所述第一脉冲转换单元将所述第二脉冲信号转换为两个圆偏振啁啾脉冲信号，并根据所述两个圆偏振啁啾脉冲信号输出所述第一单色光信号和所述第二单色光信号。可选地，所述反射单元包括反射镜；所述第一脉冲转换单元包括高色散介质、单轴晶体和四分之一波片。可选地，所述单色光生成模块的另一种实现方式包括光栅单元、第二脉冲转换单元；所述光栅单元和所述第二脉冲转换单元连接；所述光栅单元接入所述第二脉冲信号，并反射所述第一脉冲信号，且根据所述第二脉冲信号输出角色散脉冲信号；所述第二脉冲转换单元将所述角色散脉冲信号转换为两个圆偏振角色散脉冲信号，并根据所述两个圆偏振角色散脉冲信号输出所述第一单色光信号和所述第二单色光信号。可选地，所述光栅单元包括反射光栅；所述第二脉冲转换单元包括沃拉斯通棱镜和四分之一波片。可选地，所述相位调制模块包括相位调制单元和偏振调制单元；所述相位调制单元和所述偏振调制单元连接；所述相位调制单元改变所述第一单色光信号和所述第二单色光信号的初始相位；所述偏振调制单元改变所述第一单色光信号和所述第二单色光信号的偏振方向。可选地，所述相位调制单元包括电控旋转台，所述偏振调制单元包括偏振器；所述电控旋转台和所述偏振器连接；所述电控旋转台上搭载有半波片，所述半波片的旋转角度与所述初始相位对应。可选地，所述和频模块包括聚焦反射单元和和频单元；所述聚焦反射单元和所述和频单元连接；所述聚焦反射单元接收所述第一脉冲信号和所述不同相位调制下的第一单色光信号和第二单色光信号，并聚焦反射至所述和频单元；所述和频单元根据所述聚焦反射单元的聚焦反射光产生所述多个干涉条纹。可选地，所述聚焦反射单元包括凹面镜，所述和频单元包括和频晶体。可选地，所述波形分析模块包括剪切相位获取单元、光谱分析单元和波形计算单元；所述剪切相位获取单元、所述光谱分析单元和所述波形计算单元依次连接；所述剪切相位获取单元根据所述多个干涉条纹建立干涉条纹二维分布，并对所述二维分布进行傅里叶变换，提取交流项，获得剪切相位；所述光谱分析单元根据所述第一脉冲信号与所述不同相位调制下的第一单色光信号和第二单色光信号和频后的光谱分布，得到所述第一脉冲信号的相位函数；所述波形计算单元根据所述第一脉冲信号的相位函数，计算所述待测脉冲信号的超短脉冲时域波形，还原所述待测脉冲信号的光谱相位。本技术实施例所提出的超短脉冲测量装置，通过待测脉冲分束模块将待测脉冲分为用于测量原始待测脉冲信号的第一脉冲信号，和用于生成两个单色光信号的第二脉冲测量信号，然后通过相位调制模块对第一单色光信号和第二单色光信号进行相位调制，使得不同相位调制下的第一单色光信号和第二单色光信号与第一脉冲信号到达和频模块的时间差为0，因此不需要在每次测量前重新获取初始相位角的标定，避免了两束到达和频模块的超短脉冲的时间差，而导致的计算超短脉冲时域波形时所产生的误差，从而提高了还原待测脉冲信号光谱相位的准确度和超短脉冲测量效率。附图说明图1为本技术实施例一提供的超短脉冲测量装置的结构示意图；图2为本技术实施例二提供的超短脉冲测量装置的结构示意图；图3为本技术实施例三提供的超短脉冲测量装置的结构示意图；图4为本技术实施例四提供的超短脉冲测量装置的结构示意图；图5为本技术实施例五提供的超短脉冲测量装置的结构示意图；图6为本技术实施例六提供的超短脉冲测量装置的结构示意图；图7为本技术实施例七提供的超短脉冲测量装置的结构示意图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。在本文中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本技术的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。在后续的描述中，技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。实施例一如图1所示，本技术实施例提供了一种超短脉冲测量装置100，包括待本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超短脉冲测量装置，其特征在于，包括待测脉冲分束模块、单色光生成模块、相位调制模块、和频模块和波形分析模块；所述待测脉冲分束模块、所述单色光生成模块、所述相位调制模块和所述和频模块依次连接，所述待测脉冲分束模块还与所述和频模块连接，所述和频模块还与所述波形分析模块连接；所述待测脉冲分束模块将待测脉冲分为第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号发送至所述和频模块，所述第二脉冲信号发送至单色光生成模块；所述单色光生成模块根据所述第二脉冲信号生成第一单色光信号和第二单色光信号；所述相位调制模块对所述第一单色光信号和所述第二单色光信号进行相位调制，获得不同相位调制下的第一单色光信号和第二单色光信号；所述和频模块根据所述第一脉冲信号和所述不同相位调制下的第一单色光信号和第二单色光信号生成多个干涉条纹；所述波形分析模块根据所述多个干涉条纹计算获得超短脉冲时域波形，还原所述待测脉冲信号的光谱相位。

【技术特征摘要】
1.一种超短脉冲测量装置，其特征在于，包括待测脉冲分束模块、单色光生成模块、相位调制模块、和频模块和波形分析模块；所述待测脉冲分束模块、所述单色光生成模块、所述相位调制模块和所述和频模块依次连接，所述待测脉冲分束模块还与所述和频模块连接，所述和频模块还与所述波形分析模块连接；所述待测脉冲分束模块将待测脉冲分为第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号发送至所述和频模块，所述第二脉冲信号发送至单色光生成模块；所述单色光生成模块根据所述第二脉冲信号生成第一单色光信号和第二单色光信号；所述相位调制模块对所述第一单色光信号和所述第二单色光信号进行相位调制，获得不同相位调制下的第一单色光信号和第二单色光信号；所述和频模块根据所述第一脉冲信号和所述不同相位调制下的第一单色光信号和第二单色光信号生成多个干涉条纹；所述波形分析模块根据所述多个干涉条纹计算获得超短脉冲时域波形，还原所述待测脉冲信号的光谱相位。2.如权利要求1所述的超短脉冲测量装置，其特征在于，所述待测脉冲分束模块包括延迟单元和分束器；所述延迟单元与所述分束器连接；所述分束器发送所述第一脉冲信号至所述延迟单元，并向所述相位调制模块发送所述第二脉冲信号，且向所述和频模块发送第一脉冲信号；所述延迟单元延迟，所述分束器向所述和频模块发送所述第一脉冲信号的时间。3.如权利要求1所述的超短脉冲测量装置，其特征在于，所述单色光生成模块的一种实现方式包括反射单元和第一脉冲转换单元；所述反射单元和所述第一脉冲转换单元连接；所述反射单元接入所述第二脉冲信号，并反射所述第一脉冲信号；所述第一脉冲转换单元将所述第二脉冲信号转换为两个圆偏振啁啾脉冲信号，并根据所述两个圆偏振啁啾脉冲信号输出所述第一单色光信号和所述第二单色光信号。4.如权利要求3所述的超短脉冲测量装置，其特征在于，所述反射单元包括反射镜；所述第一脉冲转换单元包括高色散介质、单轴晶体和四分之一波片。5.如权利要求1所述的超短脉冲测量装置，其特征在于，所述单色光生成模块的另一种实现方式包括光栅单元、第二脉冲转换单元；所述光栅单元和所述第二脉冲转换单元连接；所述光栅单元接入所述第二脉冲信号，并反射所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑水钦，徐世祥，陈开文，林琮键，曾维涛，周宝月，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东,44