基于智能搜寻者优化的频率分辨光学开关重构算法

频率分辨光学开关(frequency-resolved optical gating, FROG)法是目前测量超短激光脉冲的主要方法之一.针对其常用的主成分广义投影重构(principal component generalized projections, PCGP)算法在处理大矩阵FROG谱图时速度会减慢及存在噪音时准确度下降的缺点,本文提出一种基于搜寻者优化算法的FROG算法.该算法在直接测量脉冲光谱分布的基础上,通过搜索脉冲频域相位的几个色散系数,从而恢复脉冲的结构.由于新算法主要在频域上进行运算,流程比PCGP算法简便很多,收敛速度和准确性都有明显改善.通过数值模拟方法重构了多个不同结构的超短脉冲,分析讨论了无噪音和在不同噪音水平下该算法的准确度.计算结果充分展示了该算法重构脉冲的速度快、准确度高的特点,在无噪音条件下其准确度比PCGP提升了3个数量级以上.