專利名稱：飛秒激光脈沖的自相關(guān)測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種飛秒激光脈沖的自相關(guān)測量儀，主要用來測量準(zhǔn)連續(xù)飛秒激光脈沖的時間寬度。
背景技術(shù)：
在先技術(shù)中的連續(xù)式自相關(guān)測量儀在結(jié)構(gòu)上都使用倍頻晶體和光電倍增管來產(chǎn)生和探測信號。比如轉(zhuǎn)鏡式自相關(guān)測量儀(中國專利ZL95246707.0)包含倍頻晶體和光電倍增管，這兩種元件的價錢很高，總共要在5000元以上，所以成本高，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在最近的一篇報道里，描述了一種單擺式半導(dǎo)體發(fā)光二級管的自相關(guān)測量儀(Piotr Wasylczyk，“Ultracompact autocorrelatorforfemtosecond laser pulses”，Rev.Sci.Instrum.，Vo1.72，Num.4，2001)，它使用電磁鐵驅(qū)動單擺來獲得光程的變化，同時用一塊透鏡聚焦光束。單擺的使用會帶來光程變化的非線性，從而降低測量的精確度。同時使用透鏡不但會影響待測脈沖的時間寬度，而且更會增加儀器調(diào)試的困難程度。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是要提供一種能讓光程線性變化并且容易調(diào)試的測量儀器。
本實用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括分束鏡1，第一角反射鏡2和第二角反射鏡3，分束鏡1的中心點O和第一角反射鏡2的頂點O1的第一條連線OO1與分束鏡1的中心點O和第二角反射鏡3的頂點O2的第二條連線OO2相互垂直。分束鏡1的分光面與第一條連線OO1和第二條連線OO2成45°角置放。所說的第二角反射鏡3帶有壓電陶瓷驅(qū)動器4。有反射面向著第一角反射鏡2反射面的拋面反射鏡5，有輸出連接到示波器7上的半導(dǎo)體發(fā)光二極管的接收器6。
當(dāng)測量時，首先將待測脈沖D入射到分束鏡1上，分束鏡1將待測脈沖D分為強(qiáng)度相等的兩束光，反射光束R經(jīng)過第一角反射鏡2反射后，返回到分束鏡1。透射光束T經(jīng)過第二角反射鏡3反射后也返回到分束鏡1，然后共線入射到拋面反射鏡5上。通過拋面反射鏡5的聚焦作用，共線的R和T光束被聚焦到半導(dǎo)體發(fā)光二級管的接收器6的PN結(jié)上。此時打開壓電陶瓷驅(qū)動器4的電源，然后第二角反射鏡3在壓電陶瓷驅(qū)動器4的帶動下線性的左右振動，產(chǎn)生的干涉自相關(guān)信號通過示波器來顯示和測量在半導(dǎo)體發(fā)光二級管的接收器6所產(chǎn)生的電壓信號。
本實用新型與在先技術(shù)相比，本實用新型用壓電陶瓷驅(qū)動器4驅(qū)動第二角反射鏡3做為改變光程的部件，達(dá)到了自動，線性，精確的地調(diào)節(jié)光程差。本實用新型與在先技術(shù)相比，避免了光程變化的非線性，提高了測量的精度；用拋面反射鏡5來代替在先技術(shù)中的凸透鏡聚焦能避免透射結(jié)構(gòu)對待測脈沖D的影響，而且拋面反射鏡5能方便的調(diào)整反射光的角度，這對于對角度極為敏感的半導(dǎo)體發(fā)光二極管接收器來說是大大的降低了儀器調(diào)試的難度，操作方便。


圖1為本實用新型的自相關(guān)測量儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為具體實施方式
中所測到的干涉自相關(guān)信號曲線圖。
具體實施方式
如圖1所示的結(jié)構(gòu)，分束鏡1的厚度為100μm，其分束比為1∶1；第一第二角反射鏡2，3和拋面反射鏡5的反射面都鍍了金全反射膜；壓電陶瓷驅(qū)動器4電壓的變化范圍為-700V～700V，頻率是0～20HZ可調(diào)，產(chǎn)生的電壓波形為鋸齒波，相應(yīng)帶來的位移范圍是50μm。半導(dǎo)體發(fā)光二極管6的PN結(jié)材料是砷化鎵鋁(AlGaAs)。
在用本實用新型所測到的干涉自相關(guān)信號曲線圖2中，待測脈沖D的相關(guān)信號半高寬為Dx＝27fs，假設(shè)脈沖形狀為高斯形，則待測脈沖D的寬度DL＝0.709×DX＝19.1fs。
權(quán)利要求1.一種飛秒激光脈沖的自相關(guān)測量儀，包括分束鏡(1)，第一角反射鏡(2)和第二角反射鏡(3)，分束鏡(1)的中心點(O)和第一角反射鏡(2)的頂點(O1)的第一條連線(OO1)與分束鏡(1)的中心點(O)和第二角反射鏡(3)的頂點(O2)的第二條連線(OO2)相互垂直，分束鏡(1)的分光面與第一條連線(OO1)和第二條連線(OO2)成45°角置放，其特征在于第二角反射鏡(3)帶有壓電陶瓷驅(qū)動器(4)，有反射面向著第一角反射鏡(2)反射面的拋面反射鏡(5)，有輸出連接到示波器(7)上的半導(dǎo)體發(fā)光二極管的接收器(6)。
專利摘要一種飛秒激光脈沖的自相關(guān)測量儀，由分束鏡中心點和第一角反射鏡頂點的第一條連線與分束鏡中心點和第二角反射鏡頂點的第二條連線相互垂直。分束鏡的分束面與第一條連線和第二條連線成45°角置放。第二角反射鏡帶有壓電陶瓷驅(qū)動器。有反射面向著第一角反射鏡反射面的拋面反射鏡。在拋面反射鏡的焦點處置有輸出連接到示波器上的半導(dǎo)體發(fā)光二極管接收器。與先技術(shù)相比，達(dá)到了自動、線性、精確地調(diào)節(jié)光程差，提高了測量精度。調(diào)整容易，操作方便。
文檔編號G01J11/00GK2551982SQ0221818
公開日2003年5月21日 申請日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月14日
發(fā)明者釧曄, 李儒新, 張正泉, 印定軍, 金石琦 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所