DE102005059755B3

DE102005059755B3 - Verfahren und Anordnung zur spektralaufgelösten Charaktersierung einer Wellenfront ultrakurzer Laserimpulse

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Publication number: DE102005059755B3
Application number: DE200510059755
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Dr. Grunwald; Martin Dipl.-Ing. Bock
Original assignee: Forschungsverbund Berlin FVB eV
Current assignee: Forschungsverbund Berlin FVB eV
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2025-12-13

Abstract

Bei extrem kurzen und spektral breitbandigen Impulsen kommt es in einem Laserresonator sowie bei der Ausbreitung in optischen Systemen zu räumlichen Inhomogenitäten, die auf Dispersion, Diffraktion und nichtlineare Wechselwirkungen zurückzuführen sind. DOLLAR A Zu deren Charakterisierung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Laserstrahl mit einem Array aus strahlformenden mikrooptischen Einzelelementen, welche ein integriertes Gitterprofil aufweisen, in ein Feld aus fokussierten, axial ausgedehnten ringfreien, pseudonichtdiffraktiven Teilstrahlen aufgespalten und gleichzeitig spektral aufgelöst wird und die entstehenden Teilspektren auf einem zweidimensionalen Detektor abgebildet werden. DOLLAR A Bei einer entsprechenden Anordnung sind im Strahlengang des Laserstrahls (9) ein Array (6) aus strahlformenden mikrooptischen Einzelelementen, welche ein integriertes Gitterprofil aufweisen, und ein die entstehenden Teilspektren (4a, 4b, 4c) abbildender zweidimensionaler Detektor angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur spektralaufgelösten Charakterisierung einer Wellenfront ultrakurzer Laserimpulse.
Bei extrem kurzen und spektral breitbandigen Impulsen kommt es in einem Laserresonator sowie bei der Ausbreitung in optischen Systemen zu räumlichen Inhomogenitäten, die auf Dispersion, Diffraktion und nichtlineare Wechselwirkungen zurückzuführen sind. Zur Verbesserung des Justierzustandes von Ultrakurzpulslasern, der anwendungsbezogenen Optimierung der Lichtpropagation in Wechselwirkungszonen, zum Beispiel bei der nichtlinearen Frequenzkonversion, Spektroskopie, räumlichzeitlichen Teilchenmanipulation (optische Fallen, kompakte Beschleuniger), Materialbearbeitung oder der Informationsübertragung mit hoher Bandbreite bedarf es deshalb einer hinreichend genauen Erfassung der räumlichen Verteilungen der spektralen Phase.

Für die ortsintegrierte Charakterisierung der spektralen Phase ultrakurzer Impulse wurden Techniken entwickelt, die auf der spektralen Interferometrie bzw. Abtastung beruhen (in der Literatur zum Beispiel bekannt unter den Bezeichnungen SPIDER, FROG, MEFISTO). Eine eindimensionale Ortsauflösung wurde mit modifizierten SPIDER- und FROG-Techniken (z.B. dem sogenannten GRENOUILLE-Verfahren) erreicht, (siehe R. Trebino, Frequencyresolved Otical Gating: The Measurement of Ultrashort Optical Pulses, Kluwer Academic Publishers Norwell, Massachusetts, 2001).

Die Charakterisierung der zweidimensional ortsabhängigen Phase von ultrakurzen, spektral breiten Laserimpulsen mit einem Wellenfrontsensor ist bislang nur in Form einer Messung mit spektralen Filtern bekannt, siehe C. P. Haur, J. Biegert, U. Keller, B. Schaefer, K. Mann, G. Marowski, Validity of wavefront reconstruction and propagation of ultrabroadband pulses measured with a Hartmann-Shack sensor, Opt. Lett. 30, 1563–1565, 2005. Hier wurde die polychromatische Wellenfront aus der Messung diskreter monochromatischer Subwellenfronten rekonstruiert. Kontinuierliche Spektren werden hierbei nicht detektiert; die Messung erfolgt typischerweise sequentiell.

Bekannt sind ferner Vielkanalverfahren mit Arrays mikrooptischer Elemente ("Matrix-Prozessoren"), bei denen nach Formung konischer Teilstrahlen über Freiraum-Interferenz eine ortsabhängige Konversion zeitlicher Information in räumliche Information erfolgt.

Eines dieser Verfahren beruht auf einer räumlichen Phasencodierung und benutzt ein Array aus mikroskopischen Fabry-Perot-Strukturen unterschiedlicher Dicke, wobei die Kontrastverteilung entstehender Interferenzringe nach Frequenzkonversion als Autokorrelationsinformation ausgewertet wird, siehe DE 199 35 631 C1 . Die Lage der Schwerpunkte der Interferenzringe enthält hierbei auch spektral-integrierte Informationen über die Wellenfront, die mit Hilfe zusätzlicher dispersiver oder diffraktiver Komponenten spektral selektiv ausgelesen werden könnten.

Vorgeschlagen wurde in DE 199 35 631 C1 auch die Verwendung von Referenzwellen zur Erzeugung von Hologrammen. Das Verfahren setzt jedoch eine homogene Verteilung der temporalen Eigenschaften des Laserimpulses über den Strahlquerschnitt voraus und ist ohne sequentielle Prozessierung, zum Beispiel durch Translation oder Rotation der Anordnung, grundsätzlich nicht für eine simultane ortsaufgelöste Messung geeignet.

Ein zweites Vielkanalverfahren benutzt die örtliche Variation der polychromatischen Selbstabbildung, das heißt den Talbot-Effekt, siehe DE 199 35 630 C2 . Das Verfahren erfordert eine komplizierte Auslesung der in der Tiefe aufgespaltenen Spektralinformation oder den Verzicht auf Ortsauflösung in einer Raumrichtung. Eine Extraktion der Wellenfrontinformation ist hier grundsätzlich denkbar. Die Ortsauflösung entspricht jedoch durch die notwendige Interferenz der Strahlen aus benachbarten Subaperturen im besten Fall der doppelten Periode der Arraystruktur (erste Talbot-Distanz) oder ist noch geringer (zweite Talbot-Distanz usw.).

Ein drittes Verfahren arbeitet mit paralleler Autokorrelation von räumlich getrennten Kanälen, wobei als Strahlformer für die Teilstrahlen Axicons verwendet werden, die axial ausgedehnte Interferenzzonen (Pseudo-Bessel-Strahlen) erzeugen und die robust gegen Winkelverkippung sind und daher auch als Reflektoren ausgelegt sein können, siehe DE 100 28 756 B4 . Eine Kombination mit einem räumlich separierten, diffraktiven Element wie einem Gitter ist möglich, aber wiederum mit dem Verlust der Ortsauflösung in einer Richtung verbunden.

Nicht-kollineare Einzelimpuls-Autokorrelationsverfahren oder kollineare Autokorrelationsverfahren mit Aufspaltung von Impulsen in zwei Replika liefern zudem keine Aussagen über zeitliche Asymmetrien von Impulsen. Solche Aussagen sind mit Hilfe der Tripelautokorrelation, das heißt Autokorrelation mit einem zusätzlichen Interferometerarm, prinzipiell möglich, der entsprechende Aufbau und Auswertealgorithmus ist jedoch sehr aufwendig und es ist keinerlei geeignete Anordnung mit Ortsauflösung bekannt.

Eine ortsaufgelöste Charakterisierung von Laserimpulsen wurde darüber hinaus mit einer Kombination aus digitaler Holografie und frequenzaufgelöstem optischem Tor-Verfahren erzielt (frequency-resolved optical gating, FROG), siehe P. Gabolde, R. Trebino, Self-referenced measurement of the complete electric field of ultrashort pulses, Optics Express Vol. 12, No. 19 (20. September 2004)). Nachteil dieser Methode ist, dass für den beschriebenen Aufbau Züge identischer Impulse benötigt werden und zwischenzeitlich ein Filter durchgestimmt werden muss. In der Arbeit wird auch erwähnt, dass man prinzipiell mittels räumlichen oder Winkel-Multiplexings eine Einzelschuss-Holografie durchführen könnte. Hier müsste die Kohärenz der Referenzwelle über alle Subaperturen gewährleistet werden. Beim Winkelmultiplexing würde man erheblich an Ortsauflösung einbüßen. In jedem Fall sind der Aufbau und die erforderlichen Auswertealgorithmen sehr aufwendig und bei extrem breitbandigen Impulsen im Detail schwer zu beherrschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine geeignete Anordnung zu dessen Durchführung anzugeben, mit deren Hilfe die spektrale Phase ultrakurzer Impulse mit echter zweidimensionaler Auflösung, insbesondere im Einzelimpulsbetrieb, gemessen werden kann; um auf diese Weise eine im Vergleich zum Stand der Technik vollständigere Impulscharakterisierung zu erhalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 11. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Danach wird der Laserstrahl mit einem Array aus strahlformenden mikrooptischen Einzelelementen, welche ein integriertes Gitterprofil aufweisen, in ein Feld aus fokussierten, axial ausgedehnten ringfreien, pseudonichtdiffraktiven Teilstrahlen aufgespalten und gleichzeitig spektral aufgelöst und die entstehenden Teilspektren werden auf einem zweidimensionalen Detektor abgebildet.

Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahren ist so aufgebaut, dass im Strahlengang des Laserstrahls ein Array aus strahlformenden mikrooptischen Einzelelementen, welche ein integriertes Gitterprofil aufweisen, und ein die entstehenden Teilspektren abbildender zweidimensionaler Detektor angeordnet sind.

Die Lösung besteht mithin in dem gleichzeitigen räumlichen Multiplexen des Strahls mit einem Array aus mikrooptischen Elementen, beispielsweise Axicons, vorzugsweise gaussförmigen Mikroaxicons, mit integriertem Gitterprofil, in ein Feld aus fokussierten, axial ausgedehnten, ringfreien, pseudonichtdiffraktiven Teilstrahlen und einer spektralen Zerlegung dieser Teilstrahlen mittels der integrierten Gitterstrukturen (hyperspektrale Messung), wodurch eine spektral aufgelöste Einzelimpuls-Charakterisierung der Wellenfront ermöglicht wird.

Das räumliche Multiplexen erfolgt ähnlich der bekannten Anordnung des erweiterten Shack-Hartmann-Wellenfrontsensors mit Besselstrahlen (siehe DE 100 28 756 B4 ). Das Array aus refraktiven oder reflektiven Mikroaxicons wird hier jedoch ersetzt durch ein hybrides, diffraktiv-refraktives Mikroaxicon-Array, welches die beiden Funktionalitäten (Strahlformung, Spektralzerlegung) vereinigt. Dieses hybride Mikroaxicon-Array besteht aus einem Gitter, vorzugsweise aus einem reflektierenden Gitter, auf welches in Aufdampftechnik transparente gaussförmige Dünnschicht-Mikroaxicons aufgebracht sind.

Ausgedehnte Zonen mit nahezu konstanter Strahlpropagation können erzeugt werden, wenn Pseudo-Bessel-Strahlen, das heißt Strahlen, die sich über endliche Strecken nahezu unverändert ausbreiten und deren radiale Feldprofile näherungsweise durch eine oszillierende Besselfunktion nullter Ordnung beschrieben werden können, bei sehr kleinen konischen Winkeln derart modifiziert werden, dass nur noch das zentrale Maximum der Ringverteilung zur Ausprägung kommt (siehe auch R. Grunwald, Mikrooptiken für extreme Laserparameter, Laser Technik Journal 2005, Vol. 2, No. 3, 51–55, 2005). Neben kegelförmigen Linsen (in Transmission) oder Kegellöchern (in Reflexion) lassen sich auch gaussförmige Linsen (in Transmission) oder invers gaussförmige Lochprofile (in Reflexion) einsetzen. Diese haben sehr flache Kanten, was störende Diffraktion verringert. Weitere Ausführungsformen, die eine von der Kegel- oder Gaussform abweichende konische Form aufweisen, sind denkbar.

Für ideal kegelförmige Axicons kann man den maximal zulässigen freien Strahlwinkel β_max, bezogen auf die optische Achse, für eine Einzelmaximum-Generierung anhand einer einfachen geometrischen Abschätzung bestimmen. Für einen Durchmesser D und einen freien Strahlwinkel β liegt das Zentrum der axialen -Intensitätsverteilung bei einer Distanz von z = D/(2tanβ).

Hier beträgt der Strahldurchmesser D/2. Der Abstand benachbarter Interferenzringe a hängt von der Wellenlänge λ ab und beträgt a = λ/(2sinβ). Soll also im Zentrum der Axialverteilung das erste Maximum gerade mit dem Rand des Strahls zusammenfallen, muss somit gelten a = D/2. Daraus ergibt sich ein maximal zulässiger freier Strahlwinkel von β_max = arcsin (λ/D). Bei nicht-kegelförmigen Mikroaxicons oder bei divergenter Beleuchtung der Axicons ergeben sich entsprechend modifizierte Bedingungen.

Die Erzeugung einzelner Maxima hat den Vorteil, dass keine störenden Nebenringe auftreten, die überlagernde Spektralverteilungen erzeugen würden. Hinsichtlich der Profilfunktionen der Mikroaxicons muss ein Kompromiss zwischen Abbildungseigenschaften (Transversalauflösung) und Fokustiefe (Axialauflösung) eingegangen werden. Mit ideal fokussierenden Mikrolinsen könnte zwar eine optimale Spektralauflösung erreicht werden, dies jedoch nur in einer Ebene, was zu einer starken Empfindlichkeit gegenüber Justierfehlern (Kippung, axiale Translation) führt. Bei reflektiven Anordnungen ist eine hohe Tiefenschärfe besonders wichtig, um Strahlen nicht abzuschatten. Vorteil der Axicons ist daher auf der anderen Seite eine wesentlich höhere Robustheit gegenüber axialer Verdrehung und Verkippung.

Die spektral aufgelösten Teilspektren werden mit weiteren kalibrierten abbildenden Optiken wie einem Mikroskopobjektiv und/oder einem Zoomobjektiv auf eine Matrixkamera (CCD oder CMOS) abgebildet oder direkt auf diese geführt. Die Parameter der Mikroaxicons müssen so gewählt sein, dass die linienförmigen Spektralverteilungen in der auf den Detektor abgebildeten Ebene nicht überlappen. Die Ausrichtung der Axicon-Arrays, das heißt der Verbindungslinien zwischen den Axicon-Mitten, ist deshalb vorzugsweise so zu wählen, daß die Spektren örtlich gegeneinander versetzt erzeugt werden. Dies ist besonders gut mit einer hexagonalen Anordnung aus Axicons möglich (reihenförmige Anordnung der Axicons, von Reihe zu Reihe „auf Lücke" versetzt), die in eine optimale Lage gedreht werden.

Da die spektralen Subwellenfronten, das heißt Wellenfronten für jeweils eine bestimmte Wellenlänge, simultan detektiert werden und in Abhängigkeit von der Phase jeweils unterschiedliche Verzerrungen repräsentieren, ist die Kalibration der Spektren unerlässlich. Dies kann mit Hilfsquellen oder Filtern erfolgen, welche dunkle Linien oder Kanten eines Spektrums erzeugen (Kantengitter, Bandpassfilter), oder einem Kammfilter, das heißt einem Filter mit regelmäßig angeordneten schmalbandigen Absorptionslinien, und so diskrete spektrale Marken für eine Skaleneichung liefern. Die Kalibrationsmarken werden bei der Messung simultan erfasst oder separat aufgenommen.

Die Polarisationsrichtung der zu charakterisierenden Strahlung muss bei der Ausrichtung der strahlformenden Komponente berücksichtigt werden, da die Beugungseffizienz des integrierten Gitters polarisationsabhängig ist. Hierfür ist das Gitter räumlich so auszurichten, dass die analysierte Beugungsordnung maximale Intensität erhält.

Der Einsatz erfindungsgemäßer Anordnungen bzw. Verfahren ist weiterhin denkbar für

– Systeme der optischen Messtechnik oder Informationsübertragung mit Codierung der spektralen Phasen- oder Intensitätsfunktion
– die Mehrkanalspektroskopie oder -anregung
– die spektral-selektive Manipulation von Partikeln oder biologischer Materie (in Kombination mit adaptiv-optischen Komponenten)
– die spektral selektive Anregung chemischer Substanzen in der Gasphase oder an Oberflächen

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
1 ein Schema zur Erklärung des Verfahrens und der Anordnung,
2 eine schematische Darstellung einer ersten Variante einer strahlformenden Komponente als Teil der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens,
3 eine zweite Variante einer strahlformenden Komponente,
4 eine Gesamtdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung und
5 das Profil eines nach der Erfindung real ausgeführten Axicons.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, das heißt zur Charakterisierung der spektralaufgelösten Wellenfront ultrakurzer Laserimpulse.
Dabei wird eine hybride strahlformende Komponente 6, bestehend aus einem hochreflektierenden Metallgitter 1 (Furchentiefe 456 nm, Periode 1,54 μm) und einem darauf aufgebrachten transparenten Dünnschicht-Array aus Mikroaxicons 2 aus Quarzglas, zur Zerlegung des Strahls in ein Feld aus pseudonichtdiffraktiven, ringlosen Teilstrahlen, das heißt ohne Ausprägung der für Besselverteilungsfunktionen charakteristischen konzentrischen Ringe der Intensitätsverteilung, benutzt. Die Mikroaxicons 2 sind in diesem Beispiel aus Quarzglas, sind hexagonal angeordnet und weisen eine Periode von 405 μm auf. Die Herstellung erfolgt in einer Bedampfungsapparatur mit Maskenabschattung. Die Vermeidung der Ringerzeugung ist dadurch möglich, daß eine hinreichend geringe Dicke der Mikroaxicons 2 (um 1 μm) verwendet wird. Wegen der sehr geringen Dicke der transparenten Mikroaxicons 2 ist weiterhin die beim doppelten Durchlauf der Strahlung wirksame Dispersion sehr gering.
Das Messprinzip basiert auf der Mehrkanal-Erzeugung von Teilspektren (gleichbedeutend mit multispektraler oder hyperspektraler Messung), welche jeweils unterschiedlichen Positionen im Raum zugeordnet sind. Diese Positionen ergeben sich ähnlich wie beim bekannten Shack-Hartmann-Sensor aus der Anordnung der Mikroaxicons 2 innerhalb der hybriden strahlformenden Komponente 6. Während beim Standard-Typ des Shack-Hartmann-Sensors jedoch eine Auslenkung von Brennpunkten von dem durch ein Mikrolinsenarray definierten Raster Informationen über die Wellenfront liefert, werden hier mit Hilfe der speziellen Mikroaxicons 2 anstelle der punktförmigen Foki nadelförmige, lang ausgedehnte Fokuszonen erzeugt, die durch die beugende Wirkung des Gitters in einer Raumrichtung quer zur Ausbreitungsrichtung in bandförmige Spektren (4a, 4b, 4c) zerlegt werden. In den Teilabbildungen nach den 1b bis 1d sind Spezialfälle dargestellt, die das Messprinzip weiter veranschaulichen. 1b zeigt den Fall einer für alle Spektralanteile hinreichend ebenen Wellenfront, wobei hier die Schwerpunke der Teilspektren 4a das Raster 3b bilden, das mit dem Raster 3a der Mikroaxicons 2 in seiner Periode nahezu übereinstimmt (die nicht vermeidbare geringe Divergenz der Laserstrahlung führt zu einer geringfügigen Vergrößerung Abstände der Rasterpunkte). Erfährt die Wellenfront eine Störung, die auf alle Spektralanteile gleich wirkt (ebene spektrale Phase), werden die Teilspektren 4b gegenüber diesem Raster 3b messbar ausgelenkt (1c). Ist diese Auslenkung spektralabhängig, das heißt, liegt eine frequenzabhängige Phase vor, werden sie zu Teilspektren 4c (1d) gedreht oder (nicht dargestellt) zusätzlich verzerrt.
Herstellung und Aufbau der hybriden strahlformenden Komponente sind in 2 zunächst schematisch gezeigt. Ein Metallgitter 1 auf einem Substrat 5 wird mittels eines maskengestützten Bedampfungsverfahrens mit einem Dünnschicht-Mikroaxiconarray (hier ist nur einzelnes Mikroaxicon 2 dargestellt) beschichtet, wobei sich die Form des Metallgitters auf der Oberfläche des wenige μm dicken Mikroaxicons 2 abbildet (zur Herstellung von Dünnschicht-Mikrooptiken siehe auch Grunwald, a.a.O.). Die resultierende hybride strahlformende Komponente (Mikroaxicon 2) vereinigt die beugenden Eigenschaften des Metallgitters 1 mit der Eigenschaft des Axicon-Arrays zur Formung eines Feldes von ausgedehnten, ringlosen, pseudonichtdiffraktiven Teilstrahlen. 5 zeigt ein Oberflächenprofil eines real ausgeführten Mikroaxicons 2.
3a zeigt eine Anordnung bei der die Mikroaxicons 2 gegenüber einer Anordnung gemäß 1a um 90° verdreht sind. Um eine Überlappung der linienförmigen Spektralverteilung zu vermeiden, wie sie 3b zeigt, ist deshalb auch eine Anordnung der Mikroaxicons gemäß 3c möglich, so dass die Spektren noch weiter gegenseitig versetzt werden und so nicht überlappen können. Das Ergebnis zeigt 3d.
Anstelle der in 2 gezeigten hybriden strahlformenden Komponente kann auch ein lithografisch erzeugtes, monolithisches Array 6 aus rein reflektiven, hybriden, refraktiv-diffraktiven Elementen verwendet werden, wie es in 4 in einer Gesamtdarstellung der Anordnung schematisch dargestellt ist. Ein von einem Laser ausgehender Laserstrahl 9 wird von dem Array 6 reflektiert und in bandförmige Spektren 4c zerlegt, von einem Objektiv 7 abgebildet und mit einer CCD-Matrixkamera 8 aufgezeichnet.
Nach einer weiteren Variante könnte auch eine strahlformende Komponente eingesetzt werden, die rein reflektiv arbeitet und die aus einem Gitter besteht, welches auf einem monolithischen, periodisch mit konkaven Vertiefungen versehenen Substrat aufgebracht bzw. in dieses übertragen und gegebenenfalls metallisiert ist. Notwendige Bedingung ist, dass die Reflexionsspektren des Arrays ausreichend breitbandig ist, um den Impuls möglichst wenig spektraler Verfälschung zu übertragen.

1: Metallgitter
2: Mikroaxicons
3a, 3b: Raster
4a, 4b, 4c,: Spektren
5: Substrat
6: Array
7: Objektiv
8: CCD-Matrixkamera
9: Laserstrahl

Claims

Verfahren zur Charakterisierung einer spektralaufgelösten Wellenfront ultrakurzer Laserimpulse, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl mit einem Array aus strahlformenden mikrooptischen Einzelelementen, welche ein integriertes Gitterprofil aufweisen, in ein Feld aus fokussierten, axial ausgedehnten ringfreien, pseudonichtdiffraktiven Teilstrahlen aufgespalten und gleichzeitig spektral aufgelöst wird und die entstehenden Teilspektren auf einem zweidimensionalen Detektor abgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass. als strahlformende mikrooptische Einzelelemente refraktive Dünnschicht-Mikroaxicons verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als strahlformende mikrooptische Einzelelemente reflektierende Mikroaxicons verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die entstehenden Teilspektren mittels einer Optik wie einem Mikroskopobjektiv oder einem Zoomobjektiv abgebildet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Detektor eine Matrixkamera verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die entstehenden Teilspektren mit einer Hilfsquelle oder einem Kantenfilter kalibriert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die entstehenden Teilspektren mit einem Filter mit regelmäßig angeordneten schmalbandigen Absorptionslinien wie einem Kammfilter kalibriert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Mittel zur Frequenzkonversion der Teilspektren eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Autokorrelation der Teilspektren erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilspektren mit einer Referenzwelle zur Erzeugung eines Hologramms zusammengeführt werden.
Anordnung zur Charakterisierung der spektralaufgelösten Wellenfront ultrakurzer Laserimpulse zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang des Laserstrahls (9) ein Array (6) aus strahlformenden mikrooptischen Einzelelementen, welche ein integriertes Gitterprofil aufweisen, und ein die entstehenden Teilspektren (4a, 4b, 4c) abbildender zweidimensionaler Detektor angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlformenden mikrooptischen Einzelelemente refraktive ' Dünnschicht-Mikroaxicons (2) sind.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlformenden mikrooptischen Einzelelemente reflektierende Mikroaxicons (2) sind.
Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroaxicons (2) gaussförmig sind.
Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroaxicons (2) kegelförmig sind.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrooptischen Einzelelemente Zylinderform aufweisen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem Detektor eine Optik wie ein Mikroskopobjektiv oder ein Zoomobjektiv (7) vorgeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor eine Matrixkamera (8) ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlformenden mikrooptischen Einzelelemente rasterförmig in Reihen mit in benachbarten Reihen um eine halbe Rasterteilung gegeneinander versetzt angeordneten Einzelelementen angeordnet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlformenden mikrooptischen Einzelelemente rasterförmig in Reihen mit in benachbarten Reihen um eine drittel Rasterteilung gegeneinander versetzt angeordneten Einzelelementen angeordnet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 20 dadurch gekennzeichnet, dass die strahlformenden mikrooptischen Einzelelemente durch Bedampfen eines auf ein Substrat (5) aufgebrachten Metallgitters (1) mit transparentem optischem Material mittels einer maskengestützten Bedampfung hergestellt sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Frequenzkonversion der Teilspektren enthält.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Autokorrelation der Teilspektren enthält.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Bereitstellung einer Referenzwelle zum Erzeugen eines Hologramms aufweist.