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在空间-时间域测量飞秒脉冲

刘文军 任守田 曲士良

在空间-时间域测量飞秒脉冲

刘文军, 任守田, 曲士良
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  • 依据飞秒脉冲测量中的空间-时间耦合理论,通过采用空间分辨和光谱分辨在时间和空间域对飞秒脉冲强度和相位进行测量.测量装置主要由两个光学元件组成,实现了空间和光谱干涉.待测脉冲和参考脉冲通过一个绕中心轴转过某一角度的二维衍射光栅,产生倾斜的二维阵列全息图;一个带通滤波片对全息图进行分离,从而每个全息图含有一个唯一的频率.用照相机记录下所有的全息图,可以在时间和空间域再现出待测脉冲,并给出了测量结果.
    • 基金项目: 哈尔滨工业大学(威海)校科学研究基金(批准号:HIT(WH) 2008004)资助的课题.
    [1]

    [1]Feurer T, Vaughan J C, Nelson K A 2003 Science 299 374

    [2]

    [2]Tian P, Keusters D, Suzaki Y, Warren W S 2003 Science 300 1553

    [3]

    [3]Li B, Zhao J, Onda K, Jordan K D, Yang J, Petek H 2006 Science 311 1436

    [4]

    [4]Sandhu A S, Gagnon E, Santra R, Sharma V, Li W, Ho P, Ranitovic P, Cocke C L, Murnane M M, Kapteyn H C 2008 Science 322 1081

    [5]

    [5]Takeuchi S, Ruhman S, Tsuneda T, Chiba M, Taketsugu T, Tahara T 2008 Science 322 1073

    [6]

    [6]Cao S Y, Zhang Z G, Chai L, Wang Q Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 2971 (in Chinese) [曹士英、 张志刚、 柴路、 王清月 2008 物理学报 57 2971]

    [7]

    [7]Liu W J, Cao W, Guo J X, Liu H L, Qu S L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2192 (in Chinese) [刘文军、 曹武刚、 郭金鑫、 刘海磊、 曲士良 2008 物理学报 57 2192]

    [8]

    [8]Zhao H, Zhao Y Y, Tian J R, Wang P, Zhu J F, Ling W J, Wei Z Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 892 (in Chinese) [赵环、 赵研英、 田金荣、 王鹏、 朱江峰、 令维军、 魏志义 2008 物理学报 57 892]

    [9]

    [9]Sun H Q, Zhao G Z, Zhang C L, Yang G Z 2008 Acta Phys. Sin. 57 790 (in Chinese) [孙红起、 赵国忠、 张存林、 杨国桢 2008 物理学报 57 790]

    [10]

    ]Zhu J F, Du Q, Wang X L, Teng H, Han H N,Wei Z Y, Hou X 2008 Acta Phys. Sin. 57 7753 (in Chinese) [朱江峰、 杜强、 王向林、 滕浩、 韩海年、 魏志义、 侯洵 2008 物理学报 57 7753]

    [11]

    ]Zhao H M, Wang L X 2009 Acta Phys. Sin. 58 1332 (in Chinese) [赵红敏、 王鹿霞 2009 物理学报 58 1332]

    [12]

    ]Bowlan P, Gabolde P, Shreenath A, McGresham K, Trebino R, Akturk S 2006 Opt. Express 14 11892

    [13]

    ]Bowlan P, Gabolde P, Coughlan M A, Trebino R, Levis R J 2008 J. Opt. Soc. Am. B 25 A81

    [14]

    ]Fuchs U, Zeitner U D, Tuennermann A 2005 Opt. Express 13 3852

    [15]

    ]Bowlan P, Gabolde P, Trebino R 2007 Opt. Express 15 10219

    [16]

    ]Sala K L, Kenney-Wallace G A, Hall G E 1980 IEEE J. Quantum Electron. 16 990

    [17]

    ]Trebino R 2002 Frequency-resolved Optical Gating: The measurement of Ultrashort Laser Pulse (Boston: Kluwer Academic Publishers)

    [18]

    ]Akturk S, Gu X, Zeek E, Trebino R 2004 Opt. Express 12 4399

    [19]

    ]Gabolde P, Trebino R 2006 Opt. Express 14 11460

  • [1]

    [1]Feurer T, Vaughan J C, Nelson K A 2003 Science 299 374

    [2]

    [2]Tian P, Keusters D, Suzaki Y, Warren W S 2003 Science 300 1553

    [3]

    [3]Li B, Zhao J, Onda K, Jordan K D, Yang J, Petek H 2006 Science 311 1436

    [4]

    [4]Sandhu A S, Gagnon E, Santra R, Sharma V, Li W, Ho P, Ranitovic P, Cocke C L, Murnane M M, Kapteyn H C 2008 Science 322 1081

    [5]

    [5]Takeuchi S, Ruhman S, Tsuneda T, Chiba M, Taketsugu T, Tahara T 2008 Science 322 1073

    [6]

    [6]Cao S Y, Zhang Z G, Chai L, Wang Q Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 2971 (in Chinese) [曹士英、 张志刚、 柴路、 王清月 2008 物理学报 57 2971]

    [7]

    [7]Liu W J, Cao W, Guo J X, Liu H L, Qu S L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2192 (in Chinese) [刘文军、 曹武刚、 郭金鑫、 刘海磊、 曲士良 2008 物理学报 57 2192]

    [8]

    [8]Zhao H, Zhao Y Y, Tian J R, Wang P, Zhu J F, Ling W J, Wei Z Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 892 (in Chinese) [赵环、 赵研英、 田金荣、 王鹏、 朱江峰、 令维军、 魏志义 2008 物理学报 57 892]

    [9]

    [9]Sun H Q, Zhao G Z, Zhang C L, Yang G Z 2008 Acta Phys. Sin. 57 790 (in Chinese) [孙红起、 赵国忠、 张存林、 杨国桢 2008 物理学报 57 790]

    [10]

    ]Zhu J F, Du Q, Wang X L, Teng H, Han H N,Wei Z Y, Hou X 2008 Acta Phys. Sin. 57 7753 (in Chinese) [朱江峰、 杜强、 王向林、 滕浩、 韩海年、 魏志义、 侯洵 2008 物理学报 57 7753]

    [11]

    ]Zhao H M, Wang L X 2009 Acta Phys. Sin. 58 1332 (in Chinese) [赵红敏、 王鹿霞 2009 物理学报 58 1332]

    [12]

    ]Bowlan P, Gabolde P, Shreenath A, McGresham K, Trebino R, Akturk S 2006 Opt. Express 14 11892

    [13]

    ]Bowlan P, Gabolde P, Coughlan M A, Trebino R, Levis R J 2008 J. Opt. Soc. Am. B 25 A81

    [14]

    ]Fuchs U, Zeitner U D, Tuennermann A 2005 Opt. Express 13 3852

    [15]

    ]Bowlan P, Gabolde P, Trebino R 2007 Opt. Express 15 10219

    [16]

    ]Sala K L, Kenney-Wallace G A, Hall G E 1980 IEEE J. Quantum Electron. 16 990

    [17]

    ]Trebino R 2002 Frequency-resolved Optical Gating: The measurement of Ultrashort Laser Pulse (Boston: Kluwer Academic Publishers)

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    ]Gabolde P, Trebino R 2006 Opt. Express 14 11460

  • [1] 黄杭东, 滕浩, 詹敏杰, 许思源, 黄沛, 朱江峰, 魏志义. 基于瞬态光栅频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲的研究. 物理学报, 2019, 68(7): 070602. doi: 10.7498/aps.68.20190165
    [2] 赵研英, 韩海年, 滕浩, 魏志义. 采用多通腔望远镜谐振腔结构的10MHz重复频率飞秒钛宝石激光器特性研究. 物理学报, 2009, 58(3): 1709-1714. doi: 10.7498/aps.58.1709
    [3] 刘 军, 陈晓伟, 刘建胜, 冷雨欣, 朱 毅, 戴 君, 李儒新, 徐至展. 负啁啾高强度飞秒脉冲在正常色散材料中传输特性研究. 物理学报, 2006, 55(4): 1821-1826. doi: 10.7498/aps.55.1821
    [4] 王清月, 柴 路, 谢旭东. 频域标定飞秒脉冲干涉自相关迹及钛宝石振荡器实时啁啾监测. 物理学报, 2005, 54(8): 3657-3660. doi: 10.7498/aps.54.3657
    [5] 季忠刚, 王占新, 刘建胜, 李儒新. 激光波前相位因子对飞秒脉冲激光成丝动力学的影响. 物理学报, 2010, 59(11): 7885-7891. doi: 10.7498/aps.59.7885
    [6] 项晓, 王少锋, 侯飞雁, 权润爱, 翟艺伟, 王盟盟, 周聪华, 许冠军, 董瑞芳, 刘涛, 张首刚. 利用共振无源腔分析和抑制飞秒脉冲激光噪声的理论和实验研究. 物理学报, 2016, 65(13): 134203. doi: 10.7498/aps.65.134203
    [7] 滕树云, 程传福, 刘桂媛, 宋洪胜, 刘曼. 锥形镀膜光纤探针中飞秒激光脉冲的传输. 物理学报, 2009, 58(11): 7613-7620. doi: 10.7498/aps.58.7613
    [8] 邓 莉, 廖 睿, 刘叶新, 寿 倩, 文锦辉, 林位株. 亚10飞秒脉冲的诊断与压缩. 物理学报, 2003, 52(8): 1938-1942. doi: 10.7498/aps.52.1938
    [9] 韩祥临, 赵振江, 程荣军, 莫嘉琪. 飞秒脉冲激光对纳米金属薄膜传导模型的解. 物理学报, 2013, 62(11): 110202. doi: 10.7498/aps.62.110202
    [10] 王清月, 王 专, 柴 路, 张伟力, 谢旭东. 超宽光谱掺钛蓝宝石飞秒激光器时域频域特性的实验研究. 物理学报, 2005, 54(7): 3159-3163. doi: 10.7498/aps.54.3159
    [11] 詹敏杰, 周斌斌, 张 炜, 魏志义. Gires-Tournois干涉镜补偿色散的自启动飞秒Cr4+:YAG激光器实验研究. 物理学报, 2008, 57(3): 1742-1745. doi: 10.7498/aps.57.1742
    [12] 王鸿飞, 杨辉, 邱阳, 腾浩, 张军, 苍宇, 吕铁铮, 王兆华, 魏志义, 张杰. 4.5MW小型化全固态腔倒空飞秒掺钛蓝宝石激光器. 物理学报, 2001, 50(10): 1930-1934. doi: 10.7498/aps.50.1930
    [13] 刘文军, 曹武刚, 郭金鑫, 刘海磊, 曲士良. 时域飞秒散斑的特性与测量. 物理学报, 2008, 57(4): 2192-2198. doi: 10.7498/aps.57.2192
    [14] 柴 路, 王清月, 曹士英, 张志刚. 钛宝石飞秒激光振荡器的稳定性改善. 物理学报, 2008, 57(5): 2971-2975. doi: 10.7498/aps.57.2971
    [15] 郭淑艳, 叶蓬, 滕浩, 张伟, 李德华, 王兆华, 魏志义. 反射式棱栅对展宽器用于啁啾脉冲放大激光的研究. 物理学报, 2013, 62(9): 094202. doi: 10.7498/aps.62.094202
    [16] 黄小军, 刘兰亭, 魏晓峰, 田金荣, 孙敬华, 魏志义, 王兆华, 令维军, 张 杰. ?ffner展宽器高倍率展宽脉冲的理论与实验研究. 物理学报, 2005, 54(3): 1200-1207. doi: 10.7498/aps.54.1200
    [17] 姚洪斌, 郑雨军. NaI分子的非绝热效应. 物理学报, 2011, 60(12): 128201. doi: 10.7498/aps.60.128201
    [18] 刘 军, 李小芳, 陈晓伟, 姜永亮, 李儒新, 徐至展. 1 kHz-0.1 TW高效率钛宝石激光放大器. 物理学报, 2007, 56(3): 1375-1378. doi: 10.7498/aps.56.1375
    [19] 洪亮, 杨陈楹, 沈伟东, 叶辉, 章岳光, 刘旭. 基于亚波长二维光栅的入射角不敏感颜色滤光片研究. 物理学报, 2013, 62(6): 064204. doi: 10.7498/aps.62.064204
    [20] 李伟昌, 王兆华, 刘成, 滕浩, 魏志义. 飞秒超强激光多通预放大过程中的脉冲信噪比研究. 物理学报, 2011, 60(12): 124210. doi: 10.7498/aps.60.124210
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-03-06
  • 修回日期:  2009-07-28
  • 刊出日期:  2010-05-15

在空间-时间域测量飞秒脉冲

  • 1. 哈尔滨工业大学(威海)光电科学系,威海 264209
    基金项目: 

    哈尔滨工业大学(威海)校科学研究基金(批准号:HIT(WH) 2008004)资助的课题.

摘要: 依据飞秒脉冲测量中的空间-时间耦合理论,通过采用空间分辨和光谱分辨在时间和空间域对飞秒脉冲强度和相位进行测量.测量装置主要由两个光学元件组成,实现了空间和光谱干涉.待测脉冲和参考脉冲通过一个绕中心轴转过某一角度的二维衍射光栅,产生倾斜的二维阵列全息图;一个带通滤波片对全息图进行分离,从而每个全息图含有一个唯一的频率.用照相机记录下所有的全息图,可以在时间和空间域再现出待测脉冲,并给出了测量结果.

English Abstract

参考文献 (19)

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