超快激光脉宽测量

Mesa photonics 工作原理总结

广州市固润光电科技有限公司

1.原理图

2. 实物图


两束混合光经聚焦镜反射到SHG CRYSTAL 后将SHG crystal 作为瞬间响应非线性光学门开关将其作为门函数得出其乘积。
FROG系统通过SHG Crystal 来控制测试的波长
以450nm —1800nm为例， 需采用三块晶体和两个光谱仪来覆盖整个波段。
1.        SHG Crystal , thin55 degree BBO 20 microns thick for  440 nm - 550 nm
2.        SHG Crystal, thin.34 degree BBO 30 micron thick  for  550 nm - 1000 nm.
3.        SHG Crystal, standard BBO crystal, mounted. 100um thick or thicker. Any angle, Used in the IR(1000nm - 1800nm)

所测脉宽越短时，其SHG晶体则需越薄，为的是减少它在SHG中的迟滞时间。
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晶体是波长越长厚度越厚，波长越短厚度越薄。

光谱仪
HR2000+   450nm-1200 nm
HR2000+   1200nm-1800nm

图中的伺服是用来控制光路的delay时间τ，系统中其所采用的算是为


计算出信号Esig ( t ,τ) ,对其求傅里叶变换得到频域信号Esig (ω, τ) , 然后用实验测得的I  FROG(ω,τ) 代替信号Esig (ω,τ) 的幅度得到新的Esig (ω,τ) ,经反傅里叶变换得到新的Esig ( t ,τ)应用一定的限定条件,由新的Esig ( t ,τ) 计算出新的E( t) 作为下一次迭代的初值。重复这个过程,直到FROG图形误差达到一个可以接受的值。

FROG缺点：对于SHG  FROG法, 在低于10f s 光脉冲的测量中,同SHG法一样,受到非线性晶体有限相位匹配带宽的限制