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超快激光抽运-探测中探针光时间延迟量的 实时测量原理与光学设计

贺雪鹏 刘院省 刘世炳

超快激光抽运-探测中探针光时间延迟量的 实时测量原理与光学设计

贺雪鹏, 刘院省, 刘世炳
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  • 为了在飞秒激光抽运-探测(pump-probe)的超快测量中对探针光时间延迟量进行实时检测与有效控制,提出了一种四路同步移相干涉的光学测量系统.应用琼斯理论对该光学测量系统进行了优化设计与计算,推导出同步移相干涉系统各帧干涉图相应点的光强表达式,确定了相邻干涉图之间的相移步长,并给出了相位延迟量测量的解析表达式.最后,对光学系统在检测中可能存在的误差进行了计算分析,结果表明,系统的设计不仅能满足超快pump-probe精度的基本要求,而且优于目前同步移相干涉测量的光学设计,对于800 nm中心波长的探针光在理论上可达阿秒级的时间分辨率.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10974010)和北京市教委科技创新平台(批准号:1010005466903) 资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-03
  • 修回日期:  2010-04-28
  • 刊出日期:  2011-01-05

超快激光抽运-探测中探针光时间延迟量的 实时测量原理与光学设计

  • 1. 北京工业大学激光工程研究院,北京 100124
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10974010)和北京市教委科技创新平台(批准号:1010005466903) 资助的课题.

摘要: 为了在飞秒激光抽运-探测(pump-probe)的超快测量中对探针光时间延迟量进行实时检测与有效控制,提出了一种四路同步移相干涉的光学测量系统.应用琼斯理论对该光学测量系统进行了优化设计与计算,推导出同步移相干涉系统各帧干涉图相应点的光强表达式,确定了相邻干涉图之间的相移步长,并给出了相位延迟量测量的解析表达式.最后,对光学系统在检测中可能存在的误差进行了计算分析,结果表明,系统的设计不仅能满足超快pump-probe精度的基本要求,而且优于目前同步移相干涉测量的光学设计,对于800 nm中心波长的探针光在理论上可达阿秒级的时间分辨率.

English Abstract

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