CN110530532B - 光脉冲测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种光脉冲测量方法及测量装置，其用以测量一脉冲光源所发出的光脉冲，方法包括：将光脉冲分光再聚焦于一探测位置，使分光后的光脉冲在探测位置发生自相关效应并产生气体等离子体；接收来自气体等离子体的声音，并产生一等离子体声音信号；以及依据等离子体声音信号计算光脉冲的特性。
Description
技术领域
一种测量装置或测量方法；特别是有关于光致气体等离子体的测量装置或测量方法。
背景技术
自激光发展以来，高功率激光一直是一个重要的发展课题。相较于一般的连续波激光(Continuous wave laser)，脉冲激光(Pulsed Laser)较善于提供高能量。在脉冲激光的发展过程中，许多人都在追求更短的脉冲宽度，因此可测量脉冲宽度的自相关仪(Autocorrelator)是此类技术中所应用的关键工具。
然而，上述的自相关仪在测试时需要降低光源的强度，其无法测量高能量的激光脉冲，否则自相关仪中的非线性晶体会被高能量激光脉冲损坏。同时，非线性晶体本身的成本较高，同时又是自相关仪的核心元件，因此若在测量时被激光光束损伤则无法再进行测量进而带来额外的开销。因此，需要一种可以直接测量高能量激光脉冲的测量装置及方法来测量激光脉冲的宽度。
发明内容
本发明提供了一种光脉冲测量装置及方法，其可以测量低能量及高能量激光光脉冲的光学性质。
本发明提出一种光脉冲测量方法，其用以测量一脉冲光源所发出的光脉冲，方法包括：
将光脉冲分光再聚焦于一探测位置，使分光后的光脉冲在探测位置发生自相关效应并产生气体等离子体；
接收来自气体等离子体的声音，并产生一等离子体声音信号；以及
依据等离子体声音信号计算光脉冲的特性。
在本发明的一实施例中，上述的等离子体声音信号包括一测量图。测量图为沿着时间轴记录的声音的强度，且上述方法根据测量图计算光脉冲的特性。
在本发明的一实施例中，上述方法以一拟合曲线拟合测量图，并以拟合曲线计算光脉冲的特性。
在本发明的一实施例中，上述的拟合曲线包括：
α[fL(t)×fR(t)]，α为对应至该测量图的振幅的常数；
其中
k1为常数；
其中
k2为常数，且该测量图中对应至该气体等离子体的声音的信号位于(a-k1)至(b+k2)之间。
在本发明的一实施例中，上述的方法利用拟合曲线的测量宽度计算光脉冲在时间轴上的宽度，其中测量宽度为：(b-a)。
在本发明的一实施例中，上述的fL(t)函数以及fR(t)函数为误差函数(Errorfunction)、阶梯函数(Step function)、黑维塞阶梯函数(Heaviside step function)、费米迪拉克分布函数(Fermi-Dirac distribution function)、马克士威-波兹曼分布式(Maxwell-Boltzmann distribution)、波兹曼分布(Boltzmann distribution)、S型函数(Sigmoid function)、平滑阶梯函数(Smoothstep function)、广义逻辑函数(Generalizedlogistic function)、瑞查德曲线(Richards’curve)、逻辑函数(Logistic function)、逻辑曲线(Logistic curve)、累积分布函数(Cumulative distribution function)、百分率点函数(percent point function)、分位数函数(Quantile function)、残存函数(Survival function)或可靠度函数(Reliability function)。
在本发明的一实施例中，当分光后的光脉冲在探测位置有发生色散时，拟合曲线还包括-g(t)，其中-g(t)为对应至等离子体声音信号图中因色散现象所产生的图形。
在本发明的一实施例中，上述的g(t)为一高斯函数。
在本发明的一实施例中，上述的方法利用测量图的宽度计算光脉冲在时间轴上的宽度。
在本发明的一实施例中，当分光后的光脉冲在探测位置有色散时，在利用拟合曲线的测量宽度计算光脉冲在时间轴上的宽度的步骤还包括：
利用一色散校正值以及测量宽度计算光脉冲在时间轴上的宽度。
本发明的测量装置用以测量一脉冲光源所发出的光脉冲。测量装置包括：
一光学模块，利用光脉冲在一探测位置发生自相关效应并产生气体等离子体；
一收音单元，用以接收来自气体等离子体的声音；以及
一处理单元，连接至收音单元；
其中收音单元将来自气体等离子体的声音转为一等离子体声音信号，传递至处理单元；
处理单元依据等离子体声音信号计算光脉冲的特性。
在本发明的一实施例中，上述的等离子体声音信号包括一测量图，测量图为沿着时间轴记录的声音强度。处理单元根据测量图计算光脉冲的光学特性。
在本发明的一实施例中，上述的处理单元以一拟合曲线拟合测量图，并以拟合曲线计算光脉冲的特性。
在本发明的一实施例中，上述的拟合曲线包括：
α[fL(t)×fR(t)]，α为对应至该测量图的振幅的常数；
其中
k1为常数；
其中
k2为常数，且该测量图中对应至该气体等离子体的声音的信号位于(a-k1)至(b+k2)之间。
在本发明的一实施例中，上述的处理单元利用拟合曲线的测量宽度计算光脉冲在时间轴上的宽度，且测量宽度为：(b-a)。
在本发明的一实施例中，上述的fL(t)函数以及fR(t)函数为误差函数(Errorfunction)、阶梯函数(Step function)、黑维塞阶梯函数(Heaviside step function)、费米迪拉克分布函数(Fermi-Dirac distribution function)、马克士威-波兹曼分布式(Maxwell-Boltzmann distribution)、波兹曼分布(Boltzmann distribution)、S型函数(Sigmoid function)、平滑阶梯函数(Smoothstep function)、广义逻辑函数(Generalizedlogistic function)、瑞查德曲线(Richards’curve)、逻辑函数(Logistic function)、逻辑曲线(Logistic curve)、累积分布函数(Cumulative distribution function)、百分率点函数(percent point function)、分位数函数(Quantile function)、残存函数(Survival function)或可靠度函数(Reliability function)。
在本发明的一实施例中，当分光后的光脉冲在探测位置有发生色散时，拟合曲线还包括：
-g(t)，其中-g(t)为对应至等离子体声音信号图中因色散现象所产生的图形。
在本发明的一实施例中，上述的g(t)为一高斯函数。
在本发明的一实施例中，上述的光学模块包括：
一第一分光单元；
一第一反射单元；
一第二反射单元，第一分光单元将光脉冲分光至第一反射单元以及第二反射单元；
一第二分光单元，合并第一反射单元以及第二反射单元所反射的光脉冲；以及
一聚焦单元，聚焦来自第二分光单元的光脉冲于探测位置，并在探测位置产生气体等离子体。
在本发明的一实施例中，上述的第一分光单元以及第二分光单元为分光镜，聚焦单元为离轴抛物面镜，收音单元为麦克风。
在本发明的一实施例中，上述的测量装置还包括隔音罩，提供一隔音空间，至少探测位置以及收音单元位于隔音空间内。
由上述可知，本发明的测量装置以及测量方法利用气体等离子体的产生来分析光脉冲的特性，此方法不需要额外使用非线性晶体或其他测量介质，因此可以节省成本并免除元件损坏的风险。
附图说明
图1是测量装置的实施例示意图；
图2A、2B是等离子体声音信号的实施例示意图；
图3A、3B是测量图形的拟合曲线的实施例示意图；
图4是现有非线性晶体的测量结果及测量方法的测量结果的比较实施例示意图。
主要元件符号说明：
d 距离
L、L1、L2 光脉冲
P 探测位置
S 等离子体声音信号
W 宽度
G1—G3 拟合曲线
S1—S2 脉冲宽
50 脉冲光源
100 测量装置
110 光学模块
111 第一分光单元
112 第一反射单元
113 第二反射单元
114 第二分光单元
115 聚焦单元
120 收音单元
121 巴斯卡平均系统
122 锁相放大器
130 处理单元
140 隔音罩
201 测量图形
具体实施方式
本发明所提出的测量方法以及测量装置可以应用至脉冲光源，测量脉冲光源所发出的脉冲光来取得光脉冲的光学特性。脉冲光源较佳为激光脉冲光源，例如是飞秒(Femtosecond，10-15sec)激光、利用自发锁模(Self mode-locking)所产生的短脉冲激光、或是利用啾频脉冲放大(Chirped pulse amplification,CPA)所产生的高功率脉冲激光。
上述脉冲激光的功率可以到达1013至1016W/cm2，当激光脉冲能量密度大于传递介质中的材料的破坏阈值(Threshold)，材料会融化、蒸发。举例而言，空气的破坏能量阈值约为4×1013W/cm2，上述激光脉冲经聚焦后可以提供这样的功率来产生气体等离子体。
以下将参照本发明实施例所提出的测量装置来一并说明本发明所提出的测量方法。请参照图1，本发明实施例的测量装置可以测量脉冲光源50所发出的光脉冲L，测量装置100包括光学模块110、收音单元120以及处理单元130。
光学模块110接收光脉冲L并使其聚焦于探测位置P，并在探测位置P发生自相关效应以及产生气体等离子体，且本发明并不限于光学模块110的详细元件组成，本领域技术人员可以以适当的元件置换来使光学模块110可以提供相同的功效，也不限于产生气体等离子体的气体种类，以下将以空气为例说明。以下将举例具体说明本实施例的测量装置100。本实施例的光学模块110包括第一分光单元111、第一反射单元112、第二反射单元113，第一分光单元111将光脉冲L分光为L1以及L2并分别传递至第一反射单元112以及第二反射单元113。第一分光单元111例如是分光镜(Beam splitter)，其利用光束的部分穿透以及部分反射来将光脉冲L分为两道往不同方向传递的光脉冲L1、L2。
光学模块110还包括第二分光单元114，且第一反射单元112以及第二反射单元113例如是逆向反射器(Retroreflector)；其中第一反射单元112利用两次反射来将光脉冲L2往第二分光单元114传递，第二反射单元113利用两次反射来将光脉冲L1也往第二分光单元114传递。光脉冲L2以及光脉冲L1各自被第一反射单元112以及第二反射单元113反射后传递至第二分光单元114，第二分光单元114例如是类似于第一分光单元111的分光镜，惟其方向彼此相反，第二分光单元114可以将光脉冲L1以及光脉冲L2经由穿透和反射传递至相同光路上，同时完成色散补偿。
光学模块110的聚焦单元115用以接收来自第二分光单元114的光脉冲L1、L2，并将这些光脉冲L1、L2聚焦于探测位置P。聚焦单元115例如是离轴抛物面镜，较佳为镀金离轴抛物面镜，经由凹面来反射并聚焦这些光脉冲L1、L2。
如上所述，本实施例以空气为例，当脉冲激光聚焦后，只要脉冲能量密度超过空气的破坏能量阈值，即会在空气产生气体等离子体。当大功率脉冲激光与材料相互作用时，会在材料的表面产生超音速脉冲。产生该声波的机制包括电致伸缩(Electrostriction)、热膨胀(Thermal expansion)、蒸发(Vaporization)和光学击穿(Optical breakdown)。当激光脉冲熔化材料并蒸发为高温、高压等离子体。所产生等离子体的温度及压力都是相当高的，导致等离子体快速膨胀，等离子体持续爆炸剧烈压缩环境空气，产生冲击波以超音速传播，然后快速衰减成一般声波。
本实施例的测量装置100的收音单元120接收来自探测位置P的气体等离子体的声波，并转为一等离子体声音信号S。收音单元120例如是麦克风，较佳为对于频率为5kHz的声音具有良好的频率响应的麦克风。举例而言，本实施例的收音单元120与探测位置P之间距离d大约15毫米，使收音单元120在接收来自气体等离子体的声音时可以维持在收音单元120可接受的音量范围，但本发明不限于此。在其他实施例中，本领域技术人员还可以依据不同的麦克风去调整适当的测量距离来取得等离子体声音信号。
本实施例的测量装置100还包括处理单元130。处理单元130例如是个人电脑或笔记本电脑的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)，本发明不限于此元件种类。处理单元130连接收音单元120并接收对应至气体等离子体的声音的等离子体声音信号S。
进一步而言，本发明的测量装置100可以搭配额外的信号处理元件来提供良好的等离子体声音信号S。举例而言，测量装置100还包括巴斯卡平均系统121(Boxcar)以及锁相放大器122(Lock-in amplifier)。收音单元120收到的声音经由巴斯卡平均系统121取绝对值后，再送至锁相放大器122来取得上述的等离子体声音信号S。但本发明不限于此，本领域技术人员也可以通过其他等效元件来达到类似的取样效果。
本实施例的处理单元130根据等离子体声音信号S可以计算光脉冲L的光学特性。换句话说，本实施例的测量装置100不须额外的非线性晶体来测量光脉冲的例如是时间轴上的长度、…等的光学特性，可以进一步降低整体的制作成本。同时，测量装置100可以免除因光脉冲强度过大而破坏非线性晶体所造成的材料损耗，以致无法测量。
进一步而言，本实施例的测量装置100还包括隔音罩140，其提供隔音空间A来放置测量装置100，由以避免外界的噪声影响收音单元120。在其他实施例中，上述的隔音罩也可以是容纳上述的收音单元120以及探测位置P的隔音容器，由以确保收音单元120可以明确接收来自气体等离子体的声音。
以下将进一步详细举例说明本发明所提出的测量装置及其所使用的测量方法。然而，本发明所提出的测量装置并不限于下列的测量方式，本领域技术人员可以根据需求利用上述的等离子体声音信号S来测量所需有关光脉冲的各种特性。
请参照图1，本实施例的等离子体声音信号S包括测量图形201，测量图形201对应至气体等离子体沿着时间轴的声音强度。通过上述收音单元120所收到的声音，测量装置100取得的等离子体声音信号S所包括的测量图形201可以用以测量光脉冲L的光学特性，其中测量图形201是等离子体声音信号中对应至气体等离子体的声音的信号。举例而言，通过测量测量图形201在时间轴上的宽度W，处理单元130可以取得光脉冲L的时间长度，由以完成光脉冲L的测量。
本实施例的等离子体声音信号S还可以通过对测量图形201拟合来计算脉冲光L的光学特性。如图1所示，处理单元120可以针对测量图形201用拟合曲线G1拟合，拟合曲线G1例如为一高斯函数(Gauss function)，处理单元120可以根据此高斯函数来计算一测量宽度W。此测量宽度W例如是拟合曲线G1的半高宽，亦即测量图形201的两侧，各自的最小值至最大值的平均点在时间轴上的宽度W。通过此测量宽度W可以换算出一测量时间值，且由于测量图形201对应至脉冲光L所产生的空气脉冲的时间长度，处理单元120可以根据此测量时间值来换算脉冲光L的时间长度。
换句话说，通过上述的拟合曲线G1，本实施例的测量装置100可以有效的测量脉冲光L的光学特性，同时可以免去例如是非线性晶体的耗材的使用。
然而，本发明所题出的测量装置及其所用的测量方法并不限于上述的拟合曲线，以下将进一步举例说明其他实施例中测量方法如何利用拟合曲线测量光脉冲的光学特性。
请参照图2A及图2B，其中图2A为本发明另一实施例中的等离子体声音信号，而图2B为另一实施例中的等离子体声音信号，其中横轴表示为时间，纵轴为对应至声音强度的电压值。为了可以清楚说明以下的实施例，以下实施例所参照的测量图将直接以拟合曲线呈现，其中图3A为对应至图2A的拟合曲线图，图3B为对应至图2B的拟合曲线图，其并非用以限定本发明所提出的测量方法及测量装置。
请参照图3A，本发明另一实施例的等离子体声音信号的测量图亦可以通过拟合曲线G2拟合，且拟合曲线G2例如为：
α[fL(t)×fR(t)]，α为对应至该测量图的振幅的常数；
其中
k1为常数；
其中
k2为常数，且该测量图中对应至该气体等离子体的声音的信号位于(a-k1)至(b+k2)之间。
具体而言，此等离子体声音信号的测量图在(a-k1)的位置开始爬升，且测量图的爬升部分是通过fL(t)来拟合；另一方面，等离子体声音信号的测量图在(b+k2)的位置结束，且结束前的测量图的下降部分是由fR(t)来拟合。α用以对应测量图的最大振幅来使上述的α[fL(t)×fR(t)]可以拟合完整的测量图，由以使光脉冲的光学特性可以通过拟合曲线G2来测量。
举例而言，拟合曲线G2的测量宽度例如是(b-a)，亦即拟合曲线中fL(t)爬升到一半的时间点至fR(t)下降至一半的时间点之间的距离。通过此测量宽度(b-a)，可以计算出对应至此测量图的光脉冲的时间长度。
另一方面，fL(t)例如是误差函数(error function)，亦即一高斯函数的积分函数，fR(t)为另一相反的误差函数，本实施例的拟合曲线G2通过误差函数来拟合测量图的图形，由以测量等离子体声音信号。然而，本发明并不限于上述的函数类型，上述用以拟合测量图形的函数也可以包括：Step function、Heaviside step function、Fermi-Diracdistribution function、Maxwell-Boltzmann distribution、Boltzmann distribution、Sigmoid function、Smoothstep function、Generalized logistic function、Richards’curve、Logistic function、Logistic curve、Cumulative distribution function、percent point function、Quantile function、Survival function或Reliabilityfunction。
请参照图3B，本发明再一实施例的等离子体声音信号的测量图还可以通过其他拟合曲线拟合，且此拟合曲线可以应用至光脉冲在有色散时的测量图。此处所述的色散例如是光脉冲因为传递介质所产生的脉冲宽度变化，其可以通过例如是：
请参照图3B，当光脉冲有色散时，在上述的测量装置100中，探测位置P所产生的气体等离子体所产生的等离子体声音信号的测量图中会有凹陷的图形产生。因此，本实施例利用拟合曲线G3来拟合上述的测量图，拟合曲线G3包括：
α[fL(t)×fR(t)]-g(t)，其中-g(t)为对应至该等离子体声音信号图中因色散现象所产生的图形，亦即上述的凹陷部份。由以完整拟合气体等离子体的等离子体声音信号所产生的测量图形。g(t)例如为一高斯函数，其对应至凹陷的图形，但本发明并不限于函数的类型。
同时，由于上述的拟合曲线针对测量图的两侧有使用fL(t)、fR(t)来拟合，因此一样可以通过两个函数之间的时间差来测量出宽度，进一步来算出光脉冲的脉冲时间长度。需要特别说明的是，这边所述的函数fL(t)、fR(t)是指与上述误差函数等类型相同的拟合函数，在对不同测量图拟合时会以不同的数值修正，并非与上述引述图3A的内容中所用的fL(t)、fR(t)完全相同。
请参照图4，其中示出了利用现有的非线性晶体所测量的脉冲宽S1(对应至图中的圆圈数据点)以及利用本发明的实施例所提出的测量装置所用的测量方法所测出的脉冲宽S2(对应至图中的三角数据点)在不同色散情况(亦即色散校正系数，对应至上述有关色散系数g)下的数值，其中第一宽度的纵座标对应至本发明的实施例所提出的测量装置所用的测量方法所测出的数值，第二宽度的纵座标对应至现有非线性晶体所测出的脉冲宽数值。由图3可知，本发明实施例所提出的测量装置所测出的脉冲宽度都可以线性对应至现有的非线性晶体所测量出来的脉冲宽度，由此可知本发明所提出的测量装置以及其所使用的测量方法可以有效的量出光脉冲的宽度，更可以根据不同的色散情况作修正。换句话说，通过如图3所测试的结果，可以在各个色散情况下算出对应的色散校正值。举例而言，
其中修正比例系数β例如是1.84，可以将脉冲宽S2修正为脉冲宽S1，当测量装置经由上述例如是图2B所绘示的拟合曲线拟合测量图形并测出宽度后，可以通过色散校正值以及修正比例系数来校正测出的宽度值来提供更好的准确率。
综上所述，本发明所提出的测量装置可以通过光脉冲在空气中所产生的气体等离子体来直接测量光脉冲的特性，因此测量装置不须价格高昂的非线性晶体，整体的制作成本得以降低。同时，通过本发明所提出的测量方法，光脉冲的光学特性可以在没有非线性晶体的情况下被量出。
Claims (21)
1.一种光脉冲测量方法，用以测量一脉冲光源所发出的光脉冲，其特征在于，该方法包括：
将该光脉冲分光再聚焦于一探测位置，使该分光后的光脉冲在该探测位置发生自相关效应并产生气体等离子体；
接收来自该气体等离子体的声音，并产生一等离子体声音信号，其中该等离子体声音信号包括一测量图，该测量图为沿着时间轴记录的该声音的强度；
以一拟合曲线拟合该测量图；以及
以该拟合曲线计算该光脉冲的特性。
2.根据权利要求1所述的光脉冲测量方法，其特征在于，该拟合曲线包括：
α[fL(t)×fR(t)]，α为对应至该测量图的振幅的常数，t为时间。
3.根据权利要求2所述的光脉冲测量方法，其特征在于，该fL(t)函数以及该fR(t)函数为误差函数、阶梯函数、费米迪拉克分布函数、马克士威-波兹曼分布式、波兹曼分布、S型函数、瑞查德曲线、逻辑函数、逻辑曲线、累积分布函数、百分率点函数、分位数函数、残存函数或可靠度函数。
4.根据权利要求2所述的光脉冲测量方法，其特征在于，该fL(t)函数以及该fR(t)函数为黑维塞阶梯函数、平滑阶梯函数、广义逻辑函数。
5.根据权利要求3所述的光脉冲测量方法，其特征在于，该fL(t)函数以及该fR(t)函数为误差函数；
其中
k1为常数，a为fL(t)自-1至1爬升到一半的时间点；
其中
k2为常数，b为fR(t)自1至-1下降至一半的时间点，且该测量图中对应至该气体等离子体的声音的信号位于(a-k1)至(b+k2)之间。
6.根据权利要求5所述的光脉冲测量方法，其特征在于，在以该拟合曲线计算该光脉冲的特性的步骤还包括：
利用该拟合曲线的测量宽度计算该光脉冲在时间轴上的宽度，其中该测量宽度为：(b-a)。
7.根据权利要求2所述的光脉冲测量方法，其特征在于，当该光脉冲在该探测位置有色散时，该拟合曲线还包括：
-g(t)，其中-g(t)为对应至该测量图中因色散现象所产生的部分图形。
8.根据权利要求7所述的光脉冲测量方法，其特征在于，该g(t)为一高斯函数。
9.根据权利要求1所述的光脉冲测量方法，其特征在于，以该拟合曲线计算该光脉冲的特性的步骤还包括：
利用该拟合曲线的宽度计算该光脉冲在时间轴上的宽度。
10.根据权利要求6所述的光脉冲测量方法，其特征在于，当该光脉冲在该探测位置有色散时，在利用该拟合曲线的测量宽度计算该光脉冲在时间轴上的宽度的步骤还包括：
利用一色散校正值以及该测量宽度计算该光脉冲在时间轴上的宽度。
11.一种光脉冲测量装置，用以测量一脉冲光源所发出的光脉冲，其特征在于，该测量装置包括：
一光学模块，利用该光脉冲在一探测位置发生自相关效应并产生气体等离子体；
一收音单元，用以接收来自气体等离子体的声音；以及
一处理单元，连接至该收音单元；
其中该收音单元将来自气体等离子体的声音转为一等离子体声音信号，传递至该处理单元，其中该等离子体声音信号包括一测量图，该测量图为沿着时间轴记录的该声音的强度；
该处理单元以一拟合曲线拟合该测量图，并以该拟合曲线计算该光脉冲的特性。
12.根据权利要求11所述的光脉冲测量装置，其特征在于，该拟合曲线包括：
α[fL(t)×fR(t)]，α为对应至该测量图的振幅的常数，t为时间。
13.根据权利要求12所述的光脉冲测量装置，其特征在于，该fL(t)函数以及该fR(t)函数为误差函数、阶梯函数、费米迪拉克分布函数、马克士威-波兹曼分布式、波兹曼分布、S型函数、瑞查德曲线、逻辑函数、逻辑曲线、累积分布函数、百分率点函数、分位数函数、残存函数或可靠度函数。
14.根据权利要求12所述的光脉冲测量装置，其特征在于，该fL(t)函数以及该fR(t)函数为黑维塞阶梯函数、平滑阶梯函数、广义逻辑函数。
15.根据权利要求13所述的光脉冲测量装置，其特征在于，该fL(t)函数以及该fR(t)函数为误差函数；
其中
k1为常数，a为fL(t)自-1至1爬升到一半的时间点；
其中
k2为常数，b为fR(t)自1至-1下降至一半的时间点，且该测量图中对应至该气体等离子体的声音的信号位于(a-k1)至(b+k2)之间。
16.根据权利要求15所述的光脉冲测量装置，其特征在于，该处理单元利用该拟合曲线的测量宽度计算该光脉冲在时间轴上的宽度，且该测量宽度为：(b-a)。
17.根据权利要求12所述的光脉冲测量装置，其特征在于，当该光脉冲在该探测位置有色散时，该拟合曲线还包括：
-g(t)，其中-g(t)为对应至该测量图中因色散现象所产生的图形。
18.根据权利要求17项所述的测量装置，其特征在于，该g(t)为一高斯函数。
19.根据权利要求11项所述的测量装置，其特征在于，该光学模块包括：
一第一分光单元；
一第一反射单元；
一第二反射单元，该第一分光单元将该光脉冲分光至该第一反射单元以及该第二反射单元；
一第二分光单元，合并该第一反射单元以及该第二反射单元所反射的光脉冲；以及
一聚焦单元，聚焦来自该第二分光单元的光脉冲于该探测位置，并在该探测位置产生气体等离子体。
20.根据权利要求19所述的测量装置，其特征在于，该第一分光单元以及该第二分光单元为分光镜，该聚焦单元为离轴抛物面镜，该收音单元为麦克风。
21.根据权利要求11所述的测量装置，还包括：
隔音罩，提供一隔音空间，至少该探测位置以及该收音单元位于该隔音空间内。
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