飞秒脉冲振幅和相位的无干涉条纹重构法测量

对作者所提出的无干涉条纹直接电场重构测量飞秒脉冲的振幅和相位的新方法作出进一步理论分析，并通过实验测量说明该方法的优越性.该方法克服了传统的SPIDER方法的弊病，能得到一组无干涉条纹的图像，排除传统方法必须使用傅里叶变换滤波消除干涉条纹而引进的系统误差，使得该方法能够采用较简便设备且能较准确测量飞秒脉冲强度轮廓和相位.最后给出同一条件下新方法和传统SPIDER方法分别重构的脉冲强度自相关曲线与实验测量结果的比较，以说明新方法的有效性和优越性.     

两种光谱相位相干电场重构法对复杂脉冲测量的准确度比较

借助数值模拟的方法，比较了传统的光谱相位相干直接电场重构(SPIDER)法和延时受控无条纹光谱相位相干电场重构(DCFF-SPIDER)法对复杂脉冲测量准确度的差异，并分析其内在的原因.理论计算表明，传统SPIDER方法在测量光谱和相位结构存在突变的复杂脉冲时，通常会出现一定程度的偏差，而DCFF-SPIDER方法能够保持很高的准确度. 关键词： 光谱相位相干直接电场重构法 飞秒脉冲测量 超快信息光学     

无干涉条纹的光谱位相相干直接电场重构法

提出一种新的诊断飞秒脉冲振幅与位相的高精度测量方法.该方法发展了传统的SPIDER方法，保留了原方法对脉冲信息可以实时、有效和全面地测取的优点，并能克服其不能测量脉宽较大或位相信息复杂的脉冲的缺点.在新方法中和频后的脉冲对没有相对延时，形成无干涉条纹的剪切干涉图.在调节一个小量延时于某些特定值，可去掉剪切干涉图的歧义性.给出数值模拟结果，证明此方法无需经过傅里叶变换滤波，可直接由干涉图唯一地提取出脉冲的振幅与位相信息. 关键词： 光谱位相相干直接电场重构法 飞秒脉冲测量 超快信息光学     

改进型零附加相位光谱相位相干电场重构系统对啁啾脉冲的测量

现有的基于光谱相位相干电场重构法(SPIDER)的脉冲测量系统,在测量啁啾脉冲时容易出现误差.本文提出一个改进型零附加相位光谱相位相干电场重构系统(MZAP-SPIDER),来解决上述问题.在实验上,利用改进后的SPIDER系统测量了钛宝石飞秒激光器输出的脉冲及其经80mm长的BK7玻璃块展宽得到的啁啾脉冲.结果表明,该系统能胜任啁啾脉冲的相位测量.     

不同波长飞秒脉冲的相位测量

飞秒脉冲技术的不断发展能够较方便地产生不同波段和结构特性的飞秒脉冲. 对已有的改进型零附加相位光谱相位相干电场重构系统进行优化整合,使之胜任不同特性飞秒脉冲的测量. 利用该系统测量了两台飞秒激光系统输出不同波长的脉冲及其通过厚度为80 mm的BK7玻璃块而得到的啁啾脉冲. 实验结果表明,该系统的适用范围较宽. 关键词： 光谱相位相干直接电场重构法 飞秒脉冲测量 波长     

变形镜对千赫兹掺钛蓝宝石飞秒激光频谱相位补偿

尝试用光谱展宽的方法从频谱相位(而非时域相位)的角度利用变形反射镜来补偿1kHz飞秒激光系统输出光路的频谱相位畸变,从而提高飞秒激光脉冲的时域强度衬比度,改善其光束质量。频谱相位补偿实验是在一台1kHz掺钛蓝宝石飞秒激光系统输出光路中,针对超短脉冲光束通过传输介质后的频谱相位畸变,引入变形反射镜进行补偿。应用频谱相位干涉直接电场重构(SPIDER)方法和仪器作为测量手段,建立了一套相位测量补偿系统。实验结果表明用变形反射镜可使激光脉冲的相位畸变得到较好的补偿,脉冲的光束质量得到改善。这种方法的主要思想就是将相位补偿转换为空问的光程控制,控制简单且损耗很低,是自适应光学中具有应用前景的一种补偿方法。     

用SPIDER法重构飞秒脉冲位相中参数的选择

为了更精确地测量飞秒脉冲特性以满足其不断拓宽的应用，基于光谱相位相干直接电场重构法（SPIDER）测量飞秒激光脉冲的基本原理和重构相位的反演算法，数值模拟了SPIDER重构飞秒脉冲相位的过程，分析了时间延迟τ、光谱剪切量Ω及滤波窗口宽度的选取原则。以宽度约为20fs的高斯型线性啁啾脉冲为例，通过选取不同的时间延迟τ和光谱剪切量Ω重构脉冲的相位，发现重构位相曲线与原输入脉冲位相曲线最接近时，时间延迟τ约为1210fs,相对光谱剪切量Ω/Δω约为9%，滤波窗口宽度约为τ/3。     

激光、激光技术 激光参数测量

TN247 2006032047用改进的光谱相位相干直接电场重构法装置测量飞秒激光脉冲的相位=Phase measurement of femotosecond laserpulses usingi mproved spectral phase interferometry for di-rect electric-field reconstruction technique[刊,中]/吴祖斌(天津大学超快激光研究室,光电信息技术科学教育部重点实验室.天津(300072)) ,王颖…∥中国激光.—2006 ,33(1) .—21-25在对光谱相位相干直接电场重构法(SPIDER)硬件和软件进行深入研究的基础上,建立了光谱的相位相干直接电场重构法测量系统。测量装置中,利用厚度为50μm的非线性晶体(…     

高速光脉冲的测量方法

 综述了目前国际上公认的测量高速光脉冲的几种方法，主要包括电光条纹相机（SC）、快速脉冲取样、二次谐波产生（SHG）、频率分辨光学门（FROG）以及光谱相位干涉直接电场重建（SPIDER）等。详细地阐述和分析了这些方法的原理、特点、适用范围以及它们的研究现状。     

基于自衍射效应的自参考光谱干涉方法的研究

研究一种基于非线性透明光学介质中的自衍射和自参考光谱干涉的新方法来进行飞秒激光脉冲测量. 实验中, 基于此新方法设计一种简单装置, 对800 nm 中心波长, 约40 fs 近无啁啾飞秒激光脉冲进行测量, 并与自参考光谱相干电场重建法测量结果进行比较, 得到了一致的结果. 此新方法与相应的装置结构简单, 可以对深紫外到中红外光谱范围的飞秒脉冲进行测量. 关键词： 飞秒激光脉冲 自参考光谱干涉 自衍射 脉冲测量     

Coherent measurement of short laser pulses based on spectral interferometry resolved in time

We propose a new method for measuring the phase and the amplitude of a short laser pulse that is based on shearing interferometry in the spectral domain combined with time gating. The method has several features in common with spectral interferometry for direct electric-field reconstruction, in particular, fast and direct reconstruction of the phase. Accurate measurement of the phase added to an 80-fs pulse by a block of F4 glass demonstrates the technique.     

光谱位相相干电场法的参数分析及测量

从光谱位相相干电场重构法（ＳＰＩＤＥＲ）的原理出发,实现了算法、讨论时间延迟、光谱剪切量、滤波窗口宽度、色散量等几个方面的优化选取。当展宽器色散和脉冲宽度一定时,脉冲对的时间延迟存在一个最佳取值范围。相对光谱剪切量在５％～１５％间,滤波窗口宽度为／３,重构出的位相误差最小。对干涉图取平均来减小噪声的影响。用ＳＰＩＤＥＲ算法还原了脉冲的电场和位相信息,由ＳＰＩＤＥＲ测量的脉冲宽度为１７.７ fs。同时为了比较,用自相关法测量了同一脉冲,由自相关曲线可估算出脉冲宽度为１６.８ fs,与ＳＰＩＤＥＲ 的误差比为５．１％,说明了实验的有效性。     

Numerical simulation for characterizing femtosecond optical pulses with the SPIDER algorithm

In this article based on the spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction (SPIDER), the femtosecond pulses with various phase characters are numerically simulated. The spectral phases and amplitudes of the transform-limited pulse, the linear chirped pulse, the cubic dispersion pulse, the quartic dispersion pulse, the self-phase modulation pulse and the pulses with the combination of different chirped characters are retrieved. These characterized pulses are applicable to the real-time measurement as samples for diagnosing the chirped characters of pulses quickly.     

双光子自相关测量超短激光脉冲技术的研究

介绍了超短脉冲测量的常用技术,包括二阶自相关法、频率分辨光学开关法、自参考光谱位相相干电场重建法等,提出了一种新的测量方法——双光子自相关测量法,并进行了大量实验,试验表明,利用双光子自相关法能较精确地测量低功率、低重复频率超短脉冲的脉宽。和其他方法相比,试验装置更为简单。     

Characterization of sub-6-fs optical pulses with spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction

We demonstrate spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction (SPIDER) as a novel method to characterize sub-6-fs pulses with nanojoule pulse energy. SPIDER reconstructs pulse phase and amplitude from a measurement of only two optical spectra by use of a fast noniterative algorithm. SPIDER is well suited to the measurement of ultrabroadband pulses because it is quite insensitive to crystal phase-matching bandwidth and to unknown detector spectral responsivity. Moreover, it combines highly accurate pulse-shape measurement with the potential for online laser system diagnostics at video refresh rates.     

Ponderomotive shearing for spectral interferometry of extreme-ultraviolet pulses

We propose a novel method for completely characterizing ultrashort pulses at extreme-ultraviolet (XUV) wavelengths by adapting the technique of spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction to this spectral region. Two-electron wave packets are coherently produced by photoionizing atoms with two time-delayed replicas of the XUV pulse. For one of the XUV pulses, photoionization occurs in the presence of a strong infrared pulse that ponderomotively shifts the binding energy, thereby providing the spectral shear needed for reconstruction of the spectral phase of the XUV pulse.