JPS5923225A - 極めて短い光パルスの時間特性を測定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は極めて短いソＣパルスの時１１１１特性を測定
する装＋ｙｔ　［こ関するものである。

従来技術 上述した型の装置としては＋１１１々の装置が知られて
いる。例えば第１例の既知の装ｆｉｎ（では高連光検出
’４’ｌ　（一般に電子なだれフォトダイオード又はＭ
ＥＳ電界効果トランジスタ）とサンプリングオシロスコ
ープとによって直接ゲＣパルスの時間特性を測定してい
る。従って光パルスの形状は直接測定している。この場
合、時間解像度は光検出器及びサンプリング装置Ｎの立
上り／立下り時間によって、即ち換言すれば検出装置の
電気的応答によって制限されるようになる。現在、かか
る検出装置のＦＷＨＭ　（半値幅）はほぼ５０〜１００
　ｐｓである。実際のパルス幅が１００ｐＳ以下の光パ
ルスは装置の特性を二乗デコンボリューションによって
測定することができるが、この場合パルス幅及び形状に
依存し系統誤差が生ずるようになる。

一般に小パルスエネルギー（２１０−１４Ｊ）の光パル
スは検出器のスペクトル感度曲線に依存し広範囲の波長
（数１００　ｎｍ　）に亘ってｆｌｌ！Ｉ定することが
できる。

池の既知の装置では高速ストリークカメラによって上述
した測定を行っている。この場合にもパルスの形状はｐ
ｓの範囲にある最終の装置の特性の限度内で直接測定し
ている。上述した方法と比較しストリークカメラの時間
解像度は約２であり（特定の範囲は同一であり、最小パ
ルスエネルギーも同一である。

更に池の既知の装置としては非１α線性自己相関測定′
ｉＡ匝がある。パルス１ｌｌｌｉｌ　′ｆ：測定するこ
の装置αは非直線性結晶（例えばＫＤＰＩの第２冒（１
７（波発生（ＳＨＧ）のす叩的な原１１ｉを用いている
。この非直線性結晶も、組合せ又は極めて短い波長を発
生するためのレーザの周波数逓倍を用いている。即ち、
結晶に２紳６１’ｔの周波数０ノ、及び１０２を供給し
、非直線性効果を月１いて組合せ周波数ω、＋ω２及び
（Ｏニーω２を発生させるようにしている。この方法を
用いてパルスｉ園を測定する場合には九敗射器から発生
し繰返し尤パルス列を仔するソロをビームスプリッタで
サブビームに分割するようにしているｂこれらザブビー
ムは高反射ミラーで反射し、非直線性結晶でｒｌ＋結合
する。最ρ）、これらミラー及びビームスプリッタ間の
距離が等しいものとすると（９１ｊえば一方のミラーと
叱方のミラーとをずらせることによって２つのザブビー
ムに対する光路長の差を得ることができ、従ってパルス
の相互時１川をずらぜることができる。空気中における
ソロの伝搬時間に従ってパルスの伝搬時間差とサブビー
ムの光路長の差Δ２との関係を示すと次のようになる。

Ｔ＝２ΔＺ１０ｏ、零位置（対称位置）のミラー出力が
１朋ずれると、これに対応して再結合ビームのサブパル
スが約６．７　ｐ８遅延するようになる。

ＫＤＰ結晶のＳＨＧ信号は周波数ω□／２で現われると
共に周波数ω□（レーザ又は数対周波数）で繰返される
オーバーラツプサブビームの強度の檀に比例する。サブ
パルスが児全に一致すると、即ちΔ２＝０になると、Ｓ
ＨＧ信号は最大となる。

パルスが互にオーバーラツプしない場合には、即ちΔｚ
：２．Ｃｏ／２・ΔＴＭ−ここに７７Ｍは光パルスの最
大幅の場合にはＳＨＧ信号は消失、即ち正（ｉｆｌｌな
理論に従って最大信号のｌ／８に減少する。更に詳細な
説明はレーザテクニカル　プルテン１９７８年２月第８
号のスペクトラ　フィジックスを参ｊ１αされたい。従
ってＳＨＧ信号の幅は上記制限内で光パルスのパルス幅
に比例する０特定のパルスの形状、例えばガウス形パル
スの形状以夕１は、パルスの幅をＳＨＧ信号から測定す
ることができる。

この場合にはアイ・イー・イー・イー・ジャーナル　Ｑ
Ｅ　−１６巻１９８０年第９号第９９０頁の論文”オー
トコレレーション　ファンクションアナリシス″を参照
されたい。

Ｓ　）（Ｇ　？ｉＩ！ｌ定の時間解像度は極めて短かい
（（１７１ｐｓが好飼）がＳＨＧが非直線性であるため
所望のゲ６パルスエネルギーは旨くなる。更にＳ　ｌ（
Ｇを行う′ｌ−５ｌ？定の１ｊｔＱ囲は結晶の選択及び
その調整によって著しく　１ｆｉｌｌ限されるようにな
る。従っていわゆる位相整合条ｆｌ＝をｉ＋６Ｆ＋足ざ
ぎる必要がある。これがためかかる方法は極めて高価で
俟雑な調轄を必要とし且つ比較的高いパルスエネルギー
に限定されるようになお）。

発明の開示 ４【発明の目的は（１！成がＩ’ｌｌｊ　８１で容易に
作動し、パルスエネルギーが低く、絶対パルス幅が狭い
ゲ６バルスの時１ＩＩＪ特性を／ｌｌ！Ｉ定するに特に
好適な上述した種類の装置ａを提供せんとするにある。

本発明装置によればＳＨＧ方法に対し上述した干渉装置
によりパルス状光ビーム全分割し、遅延し且つ再結合す
ることができる。しかし本発明によれば上述した所のほ
かに、パルス状レーザビー−。

ムの場合に光狡射の期間に、従って光パルスの持続時間
に依存するコヒーレンス長さ内でコヒーレント光の可干
渉性を用いることができる。

本発明測定装置Ｉは、ビームスプリッタと、該ビームス
プリッタにより形成される２つのサブヒート・ム径路に
配設され、少くとも一方を関連するサブビームの径路軸
線に沿って移動自在とした２個のりプリッタと、前記ビ
ームスプリッタにより一方のビームと再結合され且つ互
に干渉する両サブビームの径路に配設された光感応検出
器と、該検出Ｉ器の検Ｕ３信号ご処理するシステムとを
具えることご特徴とする。

不発明装置の第１例ではりプリッタを平面鏡とする。ミ
ラーにより反射され且つ再結合された２つのサブビーム
は、再結合されたサブビームにより形成され、以Ｆ”再
結合ビーム°′と称するビームの全１）ノ［面に亘って
互に均等に干渉し得るようになる。この干渉は、ザブビ
ームのｙＣ路長の差カパルス状し−ザゲ己のコヒーレン
ス長さ以上にならない場合にのみつ６生ずる。干渉パタ
ーンは、再結合ビームの１ｌｌｉ而全体面均等で、・通
さがサブビームの相対位相に依存するｙｔ分布を示す。

この均等光分布の強度は反射ミラーの一方の光路長を連
続的に変化させることによって周期的に変化する。この
６合の１１ｉ’、（期は［吏ＬＩＴする光の半波長に相
肖するミラーの＋ｌＡ　移に一致するようになる。更に
強度変化の振幅は、２つのサブビームの絶対光路差、即
ち１ｊｌｊ　ミラーが１１場滴ＩＶ、　ｂ！ｊに配置さ
れた場合の光路差と、九敗射の期間とに１依存する。又
、強度変化は、サブビームの絶対光路長が等しい場合に
最大となり、一方のミラーがずれる際再結合ビームのサ
ブパルスのオーバーランプの度合が減少するにつれて減
少する。ｙＣ路長の差が著しく大さくサブパルスが最早
やオーバーラツプせず、即ちザブパルスがパルス１ＩＩ
Ｉｉｌ以」二に互にずれない場合には干渉は発生しなく
なる。

ミラーを直角に配設することは、パルス状ｙＣビームの
強度が低い場合に有利である。その理由は光分布が再結
分ビームの全断面に亘って均等であるため一方のミラー
の推移による強度変調ごビーム断面全体に亘る積分によ
って測定し得るからである。

池の例では一方のミラーを傾斜させてミラー０）表Ｉｊ
に対する法線が関連するサブビームの軸線に対し傾斜し
掛るようにする。２つのサブビームの相対位相を局部的
に相違させることによって干渉パターン？、交互に明暗
をなず細条のパターンを得ることができる。従って隣接
する乎行細条間の距離はミラーの傾斜角及びパルスソＣ
の波長に依存する。２つの隣接細条間の最大局部強度差
はサブビームの光路長の差と、光パルスの持続１１１Ｍ
とに依存する。反射ミラーの一方を叱方に対してずらせ
る場合には干渉パターンは細条の長手方向に対し直角を
戊す方向に移動するようになる。使用する光を半波長だ
けずらせることは、干渉パターンを１１１１１　％距離
だけずらせることに相当する。２つの隣接細条間の局１
％強度変調（細条コントラスト）は、ザブビームのソ（
′、路長が等しい場合に最大となり、一方のミラーが叱
方に苅しずれている場合には（１ｊ結合ビームのザブビ
ームのパルスが時間的に・。

互（・こわずかだけ詞−バーラ゛ンプするにつわ、て１
１４２　少し、Ｖｌ、つＩ＋、７間推移に（１１当する
相対光路長差がサブパルスの１０　同パルスＩｉＡより
も大さくなる際に消失「る。

かかる装置ｉｆＬによればビームＦＪｉ面を横すＪる干
渉パターンの移動によ−って２つのザブパルスのべ４１
対推移の方向及び速度に関する・情報を１α接得ること
ができる。史に１時に変調振幅が小さい場合（サブパル
スの而かなオーバーラツプ）の干渉は、ミラーをｉＭ交
配置？ｉシた場合よりも−ｊの簡？１ｉにｄｌす定する
ことかでさる。この場合には干渉パターン牙　順次に〔
（記録する、−とができる。

本発明の更に他の例ではりフレフタとしてプリズム、特
に再帰反射プリズムを用いるのが有利である。この場合
には少くとも１個のプリズムをビーム軸線に対し直角に
ずらせるようにする。これがため再結合サブビームをザ
ブビーム間に更に光路長差を加えることなく互に平行に
推移させることができる。かようにしてサブビームが互
に干渉する区域を、一方のプリズムを関連するサブビー
ムの軸ａに対して直角にずらせることによって変化させ
ることができる。この場合には２つのサブビームの断面
の種々の区域が互に干渉するため、得られた干渉パター
ンには光パルスの局部時間特性に関する情報が含まれる
ようになる。この情報は、光放射がビーム断面の全区域
に同時に発生しない場合、又は種々１のビーム部分が種
々に遅延する不均質媒体をパルス光が通過する場合にパ
ルス幅及びパルス形状を測定する際に必要となる。何れ
の場合にも総合パルス幅は光のコヒーレンス長さよりも
広くなる。

本発明装置によればビーム軸線に対し直角に推移し：ｉ
（）る再帰反射プリズムを用いる場合には反射素子の推
移による干渉パターンの変化及び直交推移の変化から総
合パルス幅を測定することもできる利点を有する。

本発明の他の例では口径直径を可変とし、及び／又は口
径を再結合ビームの軸線に対し直角を成す方向に移動し
得る絞りを、ビームスプリッタ及び光感応検出器間に配
設し得るようにする。

可変直径の口径を有する絞りを用いることは、基帛表面
に対する法線が関連するサブビーム軸線に対して傾斜し
ているミラー又はプリズムを用いる場合に有利である。

従って発生する干渉細条の移動パターンを絞りにより点
順次に走査することができる。絞り口径の直径は細条距
離に比較して小さくする。

再結合ビームの軸線を横切る調整自在の位置を有する［
］径の絞りは、サブビーム軸線に対し直角に設けられた
プリズムの一方を推移させることによりサブビームを互
に平行に推移し得る装置に用いるのが有利である。再結
合ビームの軸線に対し直角を成す絞りの位置を変化させ
ると共に口径の直径を変化させることにより干渉パター
ンを、サブビームの種々のオーバーラツプ区域に対する
ビーム断面の種々の位置で夫々走査及び記録することが
できる。これがため、解像度は選択した口径の直径に依
存するようになる。

発明の実施例 図面につき本発明を説明する。

第１図に示す本発明装置はサブビームに対し直・・・交
装置された２個のミラーをリフレクタとして具える。本
例装置ではビームエクスパンダＳＡを通過したレーザビ
ームＬＳをビームスプリッタＳＴで２つのサブビームａ
及びｂに分割する。このビームスプリッタＳＴではパル
スＰを２つのサブパルスＰ１及びＰ２に分割する。これ
らサブビームａ及びｂは、ビーム軸線に対して直角に延
在する２個のミラーＳ１及びＳ２で反射され、再びビー
ムスプリッタＳＴを通過する際に再結合される。

本例ではミラーＳ２をサブビーム軸線に沿い電動（良）
４により推移し得るようにする。ｌ」変減衰フィルタＤ
　Ｆを用いて、ザブビームにより形成される再結合ビー
ムの断面Ｂの個所のザブビーム強度力はぼ等しくなるよ
うにする。ザブビームａ及びｂ′は互に干渉すると共に
本例ではその強度が断面Ｂ全体に亘り等しくなるように
する。このザブビーム強Ｊ９はビームスプリッタＳＴが
らミラーｓ２までの距ＩＷ（ＣＺ２に依存する。再結合
ビームの放射通路にＩｄ：　ｉｉ’ｉ：径φ、の［１径
を有する絞りＬを配設する。

本例では絞り１．を再結合ビームに対して心出しすると
共に口径をビーム断面Ｂ（φ１−Ｂ）に一致させるよう
にする。これがため絞りＬは不所望な周囲光を減少させ
るためにのみ用いる。絞りＬの後方には光感応検出器り
を配置し、これにより再結合ビームの強１αを電気信号
に変換する。本例ではこの信号強度をレコーダＲの縦軸
（Ｙ）に記録し、横ｉ１１＋（Ｘ）に沿う移動をミラー
ｓ２の距離ｚ２に応じて電動機トｆにより制御する。こ
れがため、この強度は距離ｚ２の関数として直接記録す
ることができる。

両ミラー全対称的に配置（Δ２−２２−２□−〇）する
場合には再結合ビームのサブパルスＰ１及びＰ２の同時
計数時間は最大（ΔＴ−０）となる。

ミラーＳ２を推移させる場合には検出器の強度は周期的
に変化し、その周期は次式ΔＺｐ　＝　’／２で与えら
れ、ここにλはパルス状レーザ光の波長とする。これが
ためミラーＳ２を距離Δ２だけ推移させることは両ヅブ
ビーム間の光路長差が２Δ２となり、従ってサブパルス
Ｐ１に対しサブパルスＰ２が時間的に推移することに相
当する。従ってミラーＳ２の周期ΔＺｐに亘る推移は、
２つのサブパルスの時間推移がΔＴｐ−λ局。Δ６．６
７−１．０−８ｐＳ　（λ／ｌ＋ｍ）となることに相当
する。ミラーの変位が増大するにつれてザブパルスＰ１
及びＰ２の相対時間推移が徐々に増大し、従って互に干
渉し得、換言すれば互に時間的にもオーバーラツプする
これらパルス部分が減少するようになる。これがためΔ
２が増大する際干渉信号の変調振幅が減少するようにな
る。即ち推移がΔ２で、遅延がΔＴ−２ΔＺ１０ｏ〉Δ
Ｔｏ（ここにΔＴｏは光パルスＰの最大パルス幅とする
）の場合干渉による変１１１４が完全に消失し、一定時
間の信号のみが観測されるようになる。ミラーＳ　２の
対称位置からの推移Δ２の関数としてのレコーダＲによ
り記録された光強度は第１図に示す特性変化を呈し、こ
れから、自己相関解析によりレーザパルスＰのパルス形
状及び１ｌｌｉｉｌを導出することができる。パルス幅
及び形状が光のコヒーレンス艮に明らかに相関する場合
にはパルスの量的１イ析を行うことができる。

第２図はサブビーム軸線に対し角度θだけ傾斜したミラ
ーＳ２を具える装置＆を示す。

本例装置の（１′Ｉ成素子は第１図に示す構成素子と同
一であり、同一の機能を呈するものとする。互に干渉す
るこれらザブビームａ及びｂによって、干渉コントラス
ト、細条距離及び細条位置がミラーＳ２の１１１・移Δ
２に依存する干渉細条のパターンを形成する。

ｔ１Ｇ結合ビームの放射経路には］」径直径φ、が変化
し１（）る絞りＬを配設する。この絞りＬは再結合ビー
ムの軸線に対し心出しすると共にその口径直径を隣接細
条間の距離ｄの％よりも著しく小さくする（φ１＜＜　
ｄ／２）。これがためミラーｓ２が移動するにつれて細
条の長手方向に対し直角に移動する干渉パターンは、光
検出器りによって点順次に走査することができる。本例
ではこの検出器からの信号をレコーダＲの縦軸（Ｙ）に
記録すると共に横軸（Ｘ）に沿う移動をミラーｓ２の位
置に応じて電動機Ｍにより制御する。これがため絞り口
径の位置における光強度をミラー位＋ｉｚ、の関数とし
て直接記録することができる。

両ミラーを対称配＠（Δｚ−ｚ、−ｚ□−〇）とする場
合ニは再結合ビームのサブパルスＰｌ及びＰ２の同時計
数時間が最大（ΔＴ−０）となる。従って干渉細条のパ
ターンの変調振幅も最大となる。細条距離ｄは全部の細
条に対し同一とすると共に本例では干渉条件によりこれ
をλ／２ｔａｎθで表わす。

ミラーＳ２が対称位置から移動すると干渉パターンは、
細条の長手方向に対し直角に、ミラーＳ２が推移する方
向に依存して左側又は右側に移動する。ミラーＳ２がΔ
２−λ／２だけ推移するとこれｐ に対応して干渉パターンが一周期推移し、即ち細条のパ
ターンが完全な１個条距１！１１６　ｄだけ５推移する
ようになる。この推移もサブパルスＰ２の時間遅延、Δ
Ｔ、−λ局。全６．６７−　’１．　ｏ−’ｓ、　（’
／１１□）に相当し、ここにＣＯはレーザ光の速度とす
る。

ミラーＳ２の推移Δ２が増大するにつれてサブパルスＰ
１及びＰ２の相互時間が増大する方向に推移し、従って
互に干渉し得るパルス部分が少くなるこれがためΔ２が
増大するにつれて干渉信号の変調振幅が減少する。推移
がΔ２となり、従って時間推移がΔＴ−２Δｚ／１０ｏ
〉ΔＴｏ（ここにＴ。はハ／ｌ／　スＰのパルス幅）の
場合には干渉コントラスト、即ち細条のパターンが完全
に消失し、一定の信号のみが検出されるようになる。こ
れがため１／コーダＲにより記録された光強度はミラー
Ｓ２の推移ΔＺの関数として第２図に量的に示される特
性変化を呈するようになり、この特性変化からパルスＰ
のパルス形状及びパルス幅を自己相関解析により導出す
ることができる。これらパルス幅及ヒパルス形状がパル
ス放射のコヒーレント長に対し明らかに相関される場合
には量的な解析を行う■ことができる。

第８図（まサブビームに対し直角に配設された２個の再
帰反射プリズムを反射素子として具える装置の例を示す
。

本例の素子も第１図及び第２図の素子と同一のものは同
一の機能を呈するものとする。本例では再帰反射プリズ
ムＲＰＩをサブビームａの軸線に対し直角に距離Δｒ１
に亘って移動し得るようにすると共に再帰反射プリズム
ＲＰ２をサブビームｂの軸Ｉ・・線に沿って電動機Ｍに
より移動し得るようにする。

再帰反射プリズムの既知の特性に従ってサブビームａの
軸線に対し゛直角に距離Δｒ１だけプリズムＲＰＩを推
移させることによって再結合ビームの断面Ｂの位置にお
いてこのサブビームを２Δｒ１だけ平行に推移させるこ
とができる。しかしかかる推移によるもサブビームａの
光通路には何等影響を与えない。サブビームａ及びｂが
２Δｒ１だけ推移した後にも互にオーバラップしている
場合にはこれらサブビームが干渉し得るようになる。オ
ーバラップの区域の干渉パターンはプリズムＲＰ２の距
離ｚ２に依存するが、レーザパルスＰの時間特性がビー
ムの種々の位置で相違する場合には推移Δｒ０にも依存
するようになる。一般にかかる依存性が成立するのは、
光放射がビーム断面全体に均等とはならない場合、又は
例えば不均質媒体を通過する際に種々のビームＭ；分が
種々に遅延する場合である。

更に本例でも再結合ビームの放射通路に半径方向開口位
置及び口径直径φ□が変化し得る絞りＬを配設する。絞
りＬの後方には光感応検出器りを設け、これによりプリ
ズムＲＰ２の推移時に変調される絞り口径の光強度を電
気信号に変換し得るようにする。この信号をレコーダＲ
の縦軸（Ｙ）に記録する。又、横軸（Ｘ）に沿う移動は
プリズムＲＰ２及びビームスプリッタＳＴ間の距Ｍｌｉ
　Ｚ２に従って電動機）イにより同時に制御する。これ
がため口径の位置における強度を、プリズムＲＰＩの半
径方向推移Δｒ１の種々の値に対し距離ｚ２の関数とし
て直接測定することができる。

本例では再帰反射プリズムを対称配置 （ΔＺ　＝　Ｚ□−Ｚ２＝　ｏ　、Δｒヨ＝０）すると
サブ／＜　／Ｌｌ　スＰ　ＩＭひｐｓの幾何学的なオー
バーラツプの双方が最大となる。プリズムＲＰ２を推移
させると、ビーム断面Ｂ全体に亘り均等な強度が周期的
に変化し、その同期はΔｚ、＝λ／２で表わずことがで
きる。この周期ΔＺｐもサブパルスＰ１に対するサブパ
ルスＰ２の遅延ΔＴｐ＝λ１０ｏ＝　６．６７−１０　
　ｐｓ　（２７μｍ）に対応し、ここにＣ６はレーザ光
の速度とする。この推移Δ２が大きくなるにつれてサブ
パルスが互に時間的に更に推移し、従って干渉し得るパ
ルス部分が小さくなる。これがためΔ２が増大するにつ
れて変調振１１＋ｉｉ＋が減少するようになる。この推
移Δ２によって時間推移ΔＴ＝２ΔＺ１０ｏ＞ΔＴｏ（
ΔＴｏはレーザパルスの最大パルス幅）を生ゼしぬると
、一定のＵＢｒ度の光のみが観測されるようになる。

同様に再（ｉｆｆ反射プリズムＲＰをサブビームａの軸
線に対しＩＨ角に推移させると共に再帰反射ブリズＡ　
ＲＰ２　（Ｄ幻称位＋ｙｔ　＜ｚ２−ｚ１＝Δｚ　＝Ｑ
　）から出発してプリズムの位１江をずらせることにＪ
ニリ変ｔｌ１４　ｊｈｕ　Ｉｌ’ｌｉｌをプリズムＲＰ
２の推移Δ２の関数として測定する場合にも＋６＋的１
すｒ性を観測することができる。しがＬ７本例ではサブ
ビームａおよびｂの関連しない部分が互にオーバーラツ
プするため、レーザノドルスの時間特性がビー゛ム断面
を一横切って変化すると最大変ｉｌｌ　（７）区域がプ
リズムＲＰＩの変位Δｒ□および絞りＬの変位Δｒ４．
の１３ワ数として推移する。これがためレコーダＲによ
り記録された強度曲線は第８図に示すように変位Δｒ０
の利（々の値に対し種々の形状を有するようになる。強
度曲線ｅでは変位Δｒ工は零となるが、強度曲線ｄでは
変位Δｒ□は零とはならない。変位Δｒ□およびΔｒＬ
の関数としての最大値の形状および位置に関しては、こ
れら変調曲線を完全に解析することによりパルスのコヒ
ーレン“ト長（放射光の期間）およびパルスの瞬時の幾
何学的構成（ビーム断面を横切る変化）に関する情報を
得ることができる。

第４および第５図は本発明装置により測定され且つ導出
された自己相関関数の干渉パターンおよび変化を示す。

第４図は第１図に示す装置により測定した再結合ビーム
の強度変化を光路長差Δ２の関数として示す。パルス光
源として９００　ｎｍの波長の光を放射するモード同期
瞬時ボンピングダイレーザを用いた。従って１周期は０
．２５μｍの光路長変化Δ２に相当し、且つサブパルス
Ｐ２の遅延５．７・］、Ｏ””　ｐ　ｓ（ΔＴｐ−２Δ
ｚｐ／Ｃｏ）に相当する。自己相関曲線工□。ｄ（ΔＴ
）／工ｍａｘ（ΔＴ−０）の特性時間変化はΔ２の関数
として変調′ＪＪＡ幅の変化から導出することができる
。

第５図はモード同期瞬時ポンビングダイレーザトのパル
スに対する上記変化（曲線Ｋ）およびモード同期クリプ
トンイオンレーザのパルスに対スル上記変化（曲線Ｌ）
を示す。横軸の上側目盛ｍは曲ｉＫに対しプロットし・
１下側目盛ｎは曲線りに対しプロンｌｆ、したものであ
る。

従来の装置（高速検出器およびサンプリング、ストリー
クカメラ、ＳＨＧ　）と比較するに、本発明装置は次に
示す利点を有する。

全ての例における装置は、その構成が極めて簡単且つ比
較的廉価である。複雑な調整を必要とすること’、’ｃ
　＜　、ｒ＋ｒｉ々の光源に適用することができるｄ光
学素子の質に依存し、これら素子に適用されない広い波
長範囲に亘ってＩｎ１定を行うことができる。

干渉が直線性であるためパルスエネルギーが極めて小さ
い場合でも変調を測定することができる。

これがため感度が極めて高くなると共に例えば同期技術
を用いて旭川を一層高めることができる。

例えば同期技術を用いないで検出しイする最小パルスエ
ネルギーは約１．０−０’ＷＳであり、同期技術を用い
て検出し得る最小パルスエネルギーは約Ｊ、ｏ−１２曾
目である。干渉により得られた自己相関関数から光パル
スの明確な波形を非直線性ＳＨＧ　１ｌｌｌｌ定の場合
よりも−Ｊ’ｌＪ　ｆ’？ｔｉ　Ｊｉｉに再現すること
ができる。すなわち＼測定した信号がオーバーラツプパ
ルス区域に正比例するため、時間の関数としてのパルス
形状は自己相関曲線の１７ｆｉ単な時間導関数から導出
することができる。時間解像度力得巧めで高く、これと
同時に時間軸に対する較正マークを変調変化の周期がら
ΔＺ（１周期乙６゜６７・１ｏ−８ｐｓ・（λろ□）、
第４図参照）Ｇこより導出することができる。この時間
解・像度は機械的な推移素子の精度に依存し、１．０　
　ｐｓ・よりも大きい。

干渉度！１１．’ｉ曲線の測定には高速検出器を用いる
必要がある。電動機の速度は極めて低くすることができ
、しかも検出器の感度に適合させることができる。高速
パルス列は、時間の関数としてのパルス形状に関する情
報がない場合でも積分により一定の光信号として測定す
ることができる。幾何学的に伸長した光パルスの時間遅
延は、第８図に示す装置によって高時間解像度、例えば
１．０　　ｐｓ以上で測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はサブビームに対して直角に配設された２個のミ
ラーを具える本発明装置の１例の構成説明図、 第２図は傾斜ミラーを具える本発明装置の他の例の構成
説明図、 第８図は反射素子として２個のプリズムを具える本発明
装置の更に他の例の構成説明図、第４および５図は本発
明装置により得られた測・定結果を示す特性図である。 ＬＳ・・・レーザビーム ＳＡ・・・ビームエクスパンダ ＳＴ・・・ビームスプリッタ　Ｐ・・・パルスＰＩ、　
Ｐ２・・・ザブパルス　　ａ、ｂ・・・サブビームＳ１
．、Ｓ２・・・ミラー　　　　ＤＦ・・・可変減衰フィ
ルタＢ・・・再結合ビーム断面 Ｚ工、ｚ２・・・プリズムおよびリフレクタ間の距離Ｄ
・・・光感応検出器　　　Ｒ・・・レコーダＬ・・・絞
り　　　　　　　　Ｍ・・・電動機九・・・口径直径 ＲＰＩ、　ＲＰ２・・・再帰反射プリズム。 特許出願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラ
ンペンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ビームスプリッタと、該ビームスプリッタ、１に
   より形成される２つのサブビーム径路に配設され、少く
   とも一方を関連するザブビームの径路輔椋に沿って移動
   自在とした２個のりフレフタと、前記ビームスプリッタ
   により一方のビームと再結合され且つＭに干渉する両サ
   ブビームの径路に配設されたゲｅ、　Ｉａ　Ｉｑ’；検
   出器と、該検出器の検出信号を処理するシステムとを具
   えることを＋５徴とする極めて短い光パルスの時ｌ１１
   １特性を測定する装置。 ｚ　　サブビームの強度を調整する米子をサブビームの
   少くとも一方の径路に配、毀したことを！Ｒ’Ｎ　を攻
   とする１イｄ′「請求の範囲第】項記載の極めて短いソ
   Ｃパルスの時間特性を測定する装置。 ８　口径ＩＣ径とｉｊＪ変とし、及び／又は口径？再結
   合ビームの軸線に対し直角を成す方向に移動し得る絞り
   を、ビームスプリッタ及び光感応検出器間に配設するよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の極めて短い光パルスの時間特性を測定する装
   置。 表　リフレクタを平１ｍ鏡としたことを特徴とする待ｉ
   ｔ’ｌ’請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の極
   めて短いゲＣパルスの時間特性を測定する装置ａ。 ５一方のミラーを関連するサブビームの軸線に対しく頃
   １１させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第４項記載の極めて短い光パルスの時間特性を測定する
   装置。 ６　リフレクタをプリズムどしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項、＠２項又は第３項記載の極めて短い
   光パルスの時間特性を測定する装置。 １、　プリズムを再帰反射プリズムとしたこと２特徴と
   する特許請求の範囲第６項記載の極めて短い光パルスの
   時間特性を測定する装ｊα。 ８　プリズムの少くとも１個を、関連するサブビームの
   軸線に対し直角に移動しイＭるようにしたことを特徴と
   する特Ｉ１′「請求の範囲第６項又番ま第７　Ｊ１４記
   戦の極めて短い光パルスの時間特性を測定する装置。 ９、　プリズムの１個の基γ（へ表面を関連するサブビ
   ームの１ｌｉｌＩｌ線に対して傾斜させるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の４１１【め
   で短い光パルスの時間特性を測定する装置ｉｒ、＃。