CN111006777A - 一种飞秒脉冲的测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种飞秒脉冲的测量方法及装置，包括：通过脉冲激光驱动场与稀有气体相互作用产生两个通道的高次谐波；两个通道的高次谐波相互干涉；将待测量的飞秒脉冲引入脉冲激光与稀有气体相互作用的过程，以改变所产生的两个通道的高次谐波累积的相位，使得每个通道的高次谐波产生能量漂移；通过两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息，确定各个通道的高次谐波能量漂移随延时变化的函数，并根据函数确定待测飞秒脉冲第一分量的结构信息；第一分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量。本发明提取出高次谐波频谱微扰随延时的频率漂移量，从随延时变化的漂移量中重构出了飞秒脉冲。

Description

一种飞秒脉冲的测量方法及装置

技术领域

本发明涉及超快激光技术领域，更具体地，涉及一种飞秒脉冲的测量方法及装置。

背景技术

飞秒脉冲由于其极高的时间分辨率，一直以来都是探测微观物理的重要手段，因此对飞秒脉冲的时间结构的完整测量显得至关重要。一般而言，目前对飞秒脉冲的测量方法一般分为两类：(1)相干测量法，最常用的，如：自相干测量(FROG)、光谱剪切干涉技术(SPIDER)等，都已经能很好地满足各种飞秒脉冲测量要求，但由于这些方法都是在频域对脉冲进行重构，不能实时直观地得到待测飞秒脉冲。(2)采样测量法，这种方法利用时间尺度更短的阿秒脉冲直接对飞秒脉冲扫描采样，是一种实时且直观的方法。具体的实现过程是利用一束单阿秒脉冲与稀有气体相互作用发生光致电离得到光电子谱，随后引入待测飞秒脉冲对光电子谱进行条纹调制，扫描两束脉冲之间的相对延时，最终，实现实时探测待测飞秒脉冲时间结构信息。但由于其利用单阿秒脉冲电离光电子，因此光电子动量谱分布比较宽且连续，导致其频率分辨率较低。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有探测飞秒脉冲方法的频率分辨率低的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种飞秒脉冲的测量方法，包括以下步骤：

通过脉冲激光驱动场与稀有气体相互作用产生两个通道的高次谐波；所述两个通道的高次谐波相互干涉；

将待测量的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程，以改变所产生的两个通道的高次谐波累积的相位，使得每个通道的高次谐波产生能量漂移；其中，所述待测量的飞秒脉冲中与所述脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量会对所述高次谐波的产生过程有影响，以改变所述累积相位；

通过两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息，确定各个通道的高次谐波能量漂移随延时变化的函数，并根据所述函数确定所述待测飞秒脉冲第一分量的结构信息；所述延时为脉冲激光驱动场与待测飞秒脉冲之间的延时，所述第一分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量。

在一个可选的实施例中，该方法还包括如下步骤：

将所述待测量的飞秒脉冲的偏振方向旋转90度，并将旋转偏振方向后的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程；

根据所述旋转偏振方向后的飞秒脉冲作用后得到的两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息确定所述待测飞秒脉冲第二分量的结构信息；所述第二分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向垂直的分量。

在一个可选的实施例中，所述待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的各个通道高次谐波能量漂移随延时变化的表达式为：

σ_h(v)(τ)∝E_h(v)(τ)+αE_h(v)(τ+Δ)

其中，h，v分别代表待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的高次谐波漂移量，σ(τ)表示任意一阶高次谐波随延时τ的能量漂移，α是一个可调节系数，其代表两个产生高次谐波通道的驱动场强度比，Δ表示两个高次谐波辐射通道之间的时间间隔。

在一个可选的实施例中，所述待测飞秒脉冲第一分量、第二分量的频域信息为：

其中，E_h(v)(ω)为待测飞秒脉冲的傅里叶变换，σ_h(v)(ω)为能量漂移的傅里叶变换，ω为待测飞秒脉冲的角频率；

将上述第一分量、第二分量的频域信息经由逆傅里叶变换得到待测飞秒脉冲的时域信息，将第一分量、第二分量对应的时域信息合成得到待测飞秒脉冲的完整时间结构。

第二方面，本发明提供一种飞秒脉冲的测量装置，包括：

干涉通道确定单元，用于通过脉冲激光驱动场与稀有气体相互作用产生两个通道的高次谐波；所述两个通道的高次谐波相互干涉；

能量漂移单元，用于将待测量的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程，以改变所产生的两个通道的高次谐波累积的相位，使得每个通道的高次谐波产生能量漂移；其中，所述待测量的飞秒脉冲中与所述脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量会对所述高次谐波的产生过程有影响，以改变所述累积相位；

脉冲结构确定单元，用于通过两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息，确定各个通道的高次谐波能量漂移随延时变化的函数，并根据所述函数确定所述待测飞秒脉冲第一分量的结构信息；所述延时为脉冲激光驱动场与待测飞秒脉冲之间的延时，所述第一分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量。

在一个可选的实施例中，能量漂移单元，还用于将所述待测量的飞秒脉冲的偏振方向旋转90度，并将旋转偏振方向后的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程；

脉冲结构确定单元，还用于根据所述旋转偏振方向后的飞秒脉冲作用后得到的两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息确定所述待测飞秒脉冲第二分量的结构信息；所述第二分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向垂直的分量。

在一个可选的实施例中，所述待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的各个通道高次谐波能量漂移随延时变化的表达式为：

σ_h(v)(τ)∝E_h(v)(τ)+αE_h(v)(τ+Δ)

其中，h，v分别代表待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的高次谐波漂移量，σ(τ)表示任意一阶高次谐波随延时τ的能量漂移，α是一个可调节系数，其代表两个产生高次谐波通道的驱动场强度比，Δ表示两个高次谐波辐射通道之间的时间间隔。

在一个可选的实施例中，所述待测飞秒脉冲第一分量、第二分量的频域信息为：

其中，E_h(v)(ω)为待测飞秒脉冲的傅里叶变换，σ_h(v)(ω)为能量漂移的傅里叶变换，ω为待测飞秒脉冲的角频率；

将上述第一分量、第二分量的频域信息经由逆傅里叶变换得到待测飞秒脉冲的时域信息，将第一分量、第二分量对应的时域信息合成得到待测飞秒脉冲的完整时间结构。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明公开一种飞秒脉冲的测量方法及装置，利用全光阿秒多狭缝干涉技术对任意偏振的拍赫兹光学飞秒脉冲进行测量的方法，属于超快激光技术领域。本发明利用一束超强飞秒脉冲与靶气体相互作用将打开两个阿秒量级高次谐波通道产生阿秒脉冲序列，这两个通道相互干涉，由于对称性只有奇次谐波产生。本发明的干涉机制是产生高次谐波不同通道之间的干涉，得到分立的高次谐波谱，从而提高了高次谐波的频率分辨率。随后引入一束弱信号光，即引入待测飞秒脉冲将会对每个高次谐波的产生过程进行微扰，最终导致干涉的分立高次谐波频谱产生微扰，本发明验证了这个微扰过程是弱激光场对每个通道微扰的叠加结果。

本发明公开一种飞秒脉冲的测量方法及装置，通过控制驱动光和信号光的相对延时，可以提取出高次谐波频谱微扰随延时的频率漂移量。从这个随延时变化的漂移量中重构出了待测飞秒脉冲的波形；利用全光学手段的狭缝干涉技术可以方便且实用地提取出超短脉冲波形。本发明通过驱动场与介质相互作用产生高次谐波，因此不要求单阿秒脉冲，具有更宽泛的实验条件。其次我们的实验方法满足对任意偏振的飞秒脉冲的测量，具有更广泛的实用性。

附图说明

图1为本发明提供的探测飞秒脉冲的实验装置结构图；

图2为本发明提供的测量线偏飞秒脉冲得到的二维行迹图；

图3为本发明提供的从图2中提取的待测飞秒脉冲时间结构示意图；

图4为本发明提供的测量圆偏振飞秒脉冲得到的实验结果示意图；

图5为本发明提供的飞秒脉冲的测量装置的结构图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中，1为周期飞秒脉冲、2为532nm绿光激光器、3为第一个20％反射的分束镜、4为延时系统、5为750nm零阶四分之一玻片、6为750nm零阶二分之一玻片、7为第二个20％反射的分束镜、8为工业相机、9为聚焦凹面镜、10为气体池、11为铝膜、12为光栅、13为CCD相机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

针对现有采样测量法测量飞秒脉冲技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有更高频率分辨率的飞秒脉冲的测量方法，本方案实验装置简单且满足对任意偏振方向的飞秒脉冲的测量。

本发明提供一种对任意偏振的飞秒脉冲测量的技术方案，其具体步骤为：

(1)一束被压缩的周期量级强脉冲激光作为驱动场，与稀有气体相互作用产生高次谐波，由于驱动场脉宽较短，一般只有两个产生高次谐波的通道占主要贡献，这两个通道相互干涉，在频谱上表现为分立的高次谐波(只有奇次谐波产生)。

(2)随后引入一束任意偏振的待测飞秒脉冲，对高次谐波产生过程进行微扰作用，改变高次谐波累积的相位，具体作用表现为对每阶高次谐波产生能量平移。扫描驱动场与待测脉冲之间的延时，得到二维行迹图，从二维行迹图中得到每阶高次谐波能量漂移随延时变化的函数，此函数包含待测飞秒脉冲的结构信息。

(3)由于待测脉冲只有与驱动光偏振方向相同的分量对高次谐波的产生过程有影响，因此步骤(2)中的行迹图只含有与驱动光偏振方向相同的分量的信息，因此，我们将要旋转待测脉冲偏振方向90°，将原来的垂直分量(我们规定驱动场偏振方向为水平方向)旋转至与驱动光偏振方向相同，再次重复步骤(2)中的过程，得到刻录待测脉冲的垂直分量的二维行迹图。

(4)从两张行迹图中分别提取待测飞秒脉冲的水平分量和垂直分量，两个分量引起的随延时变化的漂移量公式为：σ_h(v)(τ)∝E_h(v)(τ)+αE_h(v)(τ+Δ)，其中h，v分别代表待测飞秒脉冲的水平分量和垂直分量引起的高次谐波漂移量，σ(τ)表示任意一阶高次谐波随延时τ的能量漂移，α是一个可调节系数，其代表两个产生高次谐波通道的驱动场强度比，其值接近为1，Δ表示两个相邻高次谐波辐射通道之间的时间间隔。最终提取待测脉冲两个分量的公式为：

其中ω为激光的角频率，由上述公式，便可得到待测飞秒脉冲的完整频域信息，最终经由逆傅里叶变换得到待测脉冲时域信息，将两个分量合成得到待测飞秒脉冲的完整时间结构。

基于上述方法，本发明提出一种测量任意偏振飞秒脉冲的装置，如图1所示，包括少周期飞秒脉冲1、532nm绿光激光器2、第一个20％反射的分束镜3、延时系统(位移台)4、750nm零阶四分之一玻片5、750nm零阶二分之一玻片6、第二个20％反射的分束镜7、工业相机8、聚焦凹面镜9、气体池10、铝膜11、光栅12、CCD相机13。

具体地，一束750nm少周期强飞秒脉冲1(强度约为2×10¹⁴W/cm²)经由20％反射的分束镜3分为透射光(驱动光)和反射光(待测脉冲)，其中透射光作为强驱动光经由聚焦凹面镜9聚焦于充满氩气的气体池10，与氩气相互作用产生高次谐波，相互作用后残余的飞秒激光被铝膜11滤除，剩下的高次谐波经由光栅12色散后被CCD相机13探测接收，呈现高次谐波频谱。另一路弱反射光作为待测脉冲首先通过延时系统2(用于改变驱动光和待测脉冲之间的延时)，再通过750nm零阶四分之一玻片5用于改变待测脉冲的椭偏率，之后再通过一片750nm零阶二分之一玻片6用于旋转待测脉冲偏振方向90°，最后由另一面20％反射的分束镜7与驱动光合束后共线传播并与靶气体相互作用。

由于测量任意偏振的飞秒脉冲需要进行两次延时扫描，因此必须要保证两次扫描的相对延时零点位置相同，故而需要对整个装置的马赫-曾德尔干涉仪进行稳定，稳定方法如下：

由绿光激光器产生的532nm连续激光经由20％反射的分束镜3的另一面引入干涉仪中，通过整个干涉装置后由另一面20％反射的分束镜7合束后打入工业相机8中，两路绿光激光的干涉图样将被工业相机8接收。被接收的干涉图样经由labview程序进行反馈调节，经由位移台调节稳定，从而保证整个干涉仪光路稳定。

下面举两个具体的实施例。

首先以最简单的线偏飞秒待测脉冲为例；由于线偏飞秒脉冲不需要进行二次延时扫描。因此可以不需要光路稳定系统，一束750nm少周期飞秒脉冲1(强度约为2×10¹⁴W/cm²)，经由20％反射的分束镜3分为透射光(驱动光)和反射光(待测脉冲)，通过光阑调节待测脉冲和驱动光强度比约为1/1000，调节750nm零阶四分之一玻片5和750nm零阶二分之一玻片6使光轴与待测脉冲偏振方向相同(也即两片玻片不改变待测脉冲偏振态)。待测脉冲通过位移台和两面调节好的玻片后与驱动脉冲合束，调节位移台使得两束脉冲在时间上相干(overlap)。之后合束脉冲与靶气体10相互作用产生高次谐波并由CCD相机13接收，并由位移台扫描两束脉冲之间的相对延时。

图1装置所产生高次谐波随相对延时的二维行迹图如图2所示。我们提取41eV附近的高次谐波能量漂移如图3中(a)所示，能量漂移应满足公式：σ(τ)∝E(τ)+αE(τ+Δ)，其中E表示待测飞秒脉冲，我们将图3中(a)的能量漂移作傅里叶变换得到频谱如图3中(b)所示，图3中(b)波谷的坐标位置便代表公式

中Δ的值，利用该公式并调节α值的大小(近似等于1)使得公式得到的待测飞秒脉冲与实验测量的飞秒脉冲形状相近，我们便能重构出待测飞秒脉冲的结构信息，如图3中(c)所示，即我们实验上重构得到的线偏飞秒脉冲时域结构，图3中(d)为重构光谱与实验光谱对照结果。两者之间高度符合证明了我们实验方案的可行性。

其次，我们再讨论任意偏振的飞秒脉冲重构过程，由于任意偏振的飞秒脉冲可分解为互相垂直的两个分量，因此需要二次延时扫描分别测出两个分量的时域结构，以测量圆偏振飞秒脉冲为例；我们引入绿光激光器进行光路稳定以保证两次扫描延时零点位置不变。我们首先将750nm零阶四分之一玻片5旋转至光轴方向与待测飞秒激光偏振方向夹角为45°得到圆偏待测飞秒脉冲，重复线偏飞秒脉冲测量过程得到二维行迹图如图4中(a)所示，此行迹图便能提取待测飞秒脉冲的水平分量，我们再将750nm零阶二分之一玻片6旋转45°，使得待测飞秒脉冲偏振反向旋转90°，使得原垂直分量变为水平分量，重复线偏飞秒脉冲测量过程得到二维行迹图如图4中(b)所示，此行迹图便能提取待测飞秒脉冲的原垂直分量，图4中(c)显示了这组行迹图在41eV附近的高次谐波能量漂移对比，从这组能量漂移中依照线重构的方法便得到待测飞秒脉冲两个互相垂直方向的分量，之后进行合成得到原始圆偏飞秒脉冲如图4中(d)所示，需要引起注意的是，由于两次实验中将750nm零阶二分之一玻片6旋转45°，该操作对于绿光激光器的干涉图样会引入一个额外的相位差，这个相位差必须要考虑入最后的飞秒脉冲合成过程中。

图5为本发明提供的飞秒脉冲的测量装置的结构图，如图5所示，包括：干涉通道确定单元210、能量漂移单元220以及脉冲结构确定单元230。

干涉通道确定单元210，用于通过脉冲激光驱动场与稀有气体相互作用产生两个通道的高次谐波；所述两个通道的高次谐波相互干涉；

能量漂移单元220，用于将待测量的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程，以改变所产生的两个通道的高次谐波累积的相位，使得每个通道的高次谐波产生能量漂移；其中，所述待测量的飞秒脉冲中与所述脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量会对所述高次谐波的产生过程有影响，以改变所述累积相位；

脉冲结构确定单元230，用于通过两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息，确定各个通道的高次谐波能量漂移随延时变化的函数，并根据所述函数确定所述待测飞秒脉冲第一分量的结构信息；所述延时为脉冲激光驱动场与待测飞秒脉冲之间的延时，所述第一分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量。

在一个可选的实施例中，能量漂移单元220，还用于将所述待测量的飞秒脉冲的偏振方向旋转90度，并将旋转偏振方向后的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程；

脉冲结构确定单元230，还用于根据所述旋转偏振方向后的飞秒脉冲作用后得到的两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息确定所述待测飞秒脉冲第二分量的结构信息；所述第二分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向垂直的分量。

在一个可选的实施例中，所述待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的各个通道高次谐波能量漂移随延时变化的表达式为：

σ_h(v)(τ)∝E_h(v)(τ)+αE_h(v)(τ+Δ)

其中，h，v分别代表待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的高次谐波漂移量，σ(τ)表示任意一阶高次谐波随延时τ的能量漂移，α是一个可调节系数，其代表两个产生高次谐波通道的驱动场强度比，Δ表示两个高次谐波辐射通道之间的时间间隔。

在一个可选的实施例中，所述待测飞秒脉冲第一分量、第二分量的频域信息为：

其中，E_h(v)(ω)为待测飞秒脉冲的傅里叶变换，σ_h(v)(ω)为能量漂移的傅里叶变换，ω为待测飞秒脉冲的角频率；

将上述第一分量、第二分量的频域信息经由逆傅里叶变换得到待测飞秒脉冲的时域信息，将第一分量、第二分量对应的时域信息合成得到待测飞秒脉冲的完整时间结构。

需要说明的是，图5中各个单元的具体功能可参见前述方法实施例中的介绍，在此不做赘述。

本发明利用全光阿秒多狭缝干涉技术对任意偏振的拍赫兹光学飞秒脉冲进行测量的方法，属于超快激光技术领域。在实验上，我们利用一束超强飞秒脉冲与靶气体相互作用将打开两个阿秒量级高次谐波通道产生阿秒脉冲序列，这两个通道相互干涉，由于对称性只有奇次谐波产生。因此我们的干涉机制是产生高次谐波不同通道之间的干涉，得到分立的高次谐波谱，从而提高了高次谐波的频率分辨率。随后引入一束弱信号光将会对每个高次谐波的产生过程进行微扰，最终导致干涉的分立高次谐波频谱产生微扰，我们验证了这个微扰过程是弱激光场对每个通道微扰的叠加结果。控制驱动光和信号光的相对延时，我们可以提取出高次谐波频谱微扰随延时的频率漂移量。我们从这个随延时变化的漂移量中重构出了信号场(飞秒脉冲)的波形；利用这种全光学手段的狭缝干涉技术可以方便且实用地提取出超短脉冲波形。

以上结果表明，利用全光阿秒多狭缝干涉技术能够胜任对任意偏振的飞秒脉冲进行重构。该方法利用多通道高次谐波产生干涉，实验条件容易满足。具有较大的应用前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种飞秒脉冲的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过脉冲激光驱动场与稀有气体相互作用产生两个通道的高次谐波；所述两个通道的高次谐波相互干涉；

将待测量的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程，以改变所产生的两个通道的高次谐波累积的相位，使得每个通道的高次谐波产生能量漂移；其中，所述待测量的飞秒脉冲中与所述脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量会对所述高次谐波的产生过程有影响，以改变所述累积相位；

通过两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息，确定各个通道的高次谐波能量漂移随延时变化的函数，并根据所述函数确定所述待测飞秒脉冲第一分量的结构信息；所述延时为脉冲激光驱动场与待测飞秒脉冲之间的延时，所述第一分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，还包括如下步骤：

将所述待测量的飞秒脉冲的偏振方向旋转90度，并将旋转偏振方向后的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程；

根据所述旋转偏振方向后的飞秒脉冲作用后得到的两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息确定所述待测飞秒脉冲第二分量的结构信息；所述第二分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向垂直的分量。

3.根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于，所述待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的各个通道高次谐波能量漂移随延时变化的表达式为：

σ_h(v)(τ)∝E_h(v)(τ)+αE_h(v)(τ+Δ)

其中，h，v分别代表待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的高次谐波漂移量，σ(τ)表示任意一阶高次谐波随延时τ的能量漂移，α是一个可调节系数，其代表两个产生高次谐波通道的驱动场强度比，Δ表示两个高次谐波辐射通道之间的时间间隔。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述待测飞秒脉冲第一分量、第二分量的频域信息为：

其中，E_h(v)(ω)为待测飞秒脉冲的傅里叶变换，σ_h(v)(ω)为能量漂移的傅里叶变换，ω为待测飞秒脉冲的角频率；

将上述第一分量、第二分量的频域信息经由逆傅里叶变换得到待测飞秒脉冲的时域信息，将第一分量、第二分量对应的时域信息合成得到待测飞秒脉冲的完整时间结构。

5.一种飞秒脉冲的测量装置，其特征在于，包括：

干涉通道确定单元，用于通过脉冲激光驱动场与稀有气体相互作用产生两个通道的高次谐波；所述两个通道的高次谐波相互干涉；

能量漂移单元，用于将待测量的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程，以改变所产生的两个通道的高次谐波累积的相位，使得每个通道的高次谐波产生能量漂移；其中，所述待测量的飞秒脉冲中与所述脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量会对所述高次谐波的产生过程有影响，以改变所述累积相位；

脉冲结构确定单元，用于通过两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息，确定各个通道的高次谐波能量漂移随延时变化的函数，并根据所述函数确定所述待测飞秒脉冲第一分量的结构信息；所述延时为脉冲激光驱动场与待测飞秒脉冲之间的延时，所述第一分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向相同的分量。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，能量漂移单元，还用于将所述待测量的飞秒脉冲的偏振方向旋转90度，并将旋转偏振方向后的飞秒脉冲引入所述脉冲激光与稀有气体相互作用的过程；

脉冲结构确定单元，还用于根据所述旋转偏振方向后的飞秒脉冲作用后得到的两个通道的高次谐波各自产生的能量漂移信息确定所述待测飞秒脉冲第二分量的结构信息；所述第二分量为待测飞秒脉冲与脉冲激光驱动场的偏振方向垂直的分量。

7.根据权利要求5或6所述的测量装置，其特征在于，所述待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的各个通道高次谐波能量漂移随延时变化的表达式为：

σ_h(v)(τ)∝E_h(v)(τ)+αE_h(v)(τ+Δ)

其中，h，v分别代表待测飞秒脉冲的第一分量、第二分量引起的高次谐波漂移量，σ(τ)表示任意一阶高次谐波随延时τ的能量漂移，α是一个可调节系数，其代表两个产生高次谐波通道的驱动场强度比，Δ表示两个高次谐波辐射通道之间的时间间隔。

8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述待测飞秒脉冲第一分量、第二分量的频域信息为：

其中，E_h(v)(ω)为待测飞秒脉冲的傅里叶变换，σ_h(v)(ω)为能量漂移的傅里叶变换，ω为待测飞秒脉冲的角频率；

将上述第一分量、第二分量的频域信息经由逆傅里叶变换得到待测飞秒脉冲的时域信息，将第一分量、第二分量对应的时域信息合成得到待测飞秒脉冲的完整时间结构。

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