RU2057304C1 - Автокоррелятор световых импульсов - Google Patents
Автокоррелятор световых импульсов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2057304C1 RU2057304C1 RU94017383A RU94017383A RU2057304C1 RU 2057304 C1 RU2057304 C1 RU 2057304C1 RU 94017383 A RU94017383 A RU 94017383A RU 94017383 A RU94017383 A RU 94017383A RU 2057304 C1 RU2057304 C1 RU 2057304C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- autocorrelator
- direct
- delay line
- variable optical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оптике, в частности к устройствам для измерения длительности сверхкоротких лазерных импульсов методом регистрации автокорреляционной функции интенсивности. Применение изобретения позволит упростить конструкцию и юстировку автокоррелятора. Данный результат достигается тем, что в автокорреляторе, содержащем делитель светового пучка, линию переменной оптической задержки, узел совмещения прямого и задержанного пучков, оптически сопряженные с узлом регистрации, делитель светового пучка, линия переменной оптической задержки и узел совмещения прямого и задержанного пучков выполнены в виде плоскопараллельной двулучепреломляющей пластинки, установленной с возможностью поворота ее вокруг оси, перпендикулярной главной плоскости пластинки. 1 ил.
Description
Изобретение относится к оптике, в частности к устройствам для измерения параметров лазерного излучения.
В лазерной технике известны автокорреляторы, предназначенные для измерения длительности сверхкоротких световых импульсов методом регистрации корреляционной функции интенсивности двух импульсов, полученных делением амплитуды исходного импульса, причем один из импульсов следует с регулируемой задержкой [1]
Схема автокоррелятора аналогична схеме интерферометра Майкельсона и содержит делитель светового пучка, линию переменной оптической задержки, вносящую регулируемое запаздывание в один из пучков, узел совмещения прямого и задержанного пучков и приемное устройство, осуществляющее функцию перемножения интенсивностей пучков на основе эффекта генерации второй гармоники в нелинейном кристалле. Известные схемы автокорреляторов различаются устройством линии задержки.
Схема автокоррелятора аналогична схеме интерферометра Майкельсона и содержит делитель светового пучка, линию переменной оптической задержки, вносящую регулируемое запаздывание в один из пучков, узел совмещения прямого и задержанного пучков и приемное устройство, осуществляющее функцию перемножения интенсивностей пучков на основе эффекта генерации второй гармоники в нелинейном кристалле. Известные схемы автокорреляторов различаются устройством линии задержки.
Недостатком известных автокорреляторов является сложность конструкции и настройки, связанная с необходимостью точной взаимной юстировки всех элементов схемы.
Наиболее близким к заявляемому устройству является принятый за прототип автокоррелятор [2] Прототип содержит делитель пучка, выполненный в виде полупрозрачного зеркала, два концевых отражателя, один из которых может поступательно перемещаться, образуя линию переменной оптической задержки, и приемное устройство. Два пучка, полученные после делителя, отражаются от концевых отражателей, совмещаются на полупрозрачном зеркале по сечению и направлению и направляются на приемное устройство.
Недостатком прототипа, как и других автокоррелятором, является сложность конструкции и юстировки схемы.
Задача, которая решалась при разработке заявляемого устройства, заключалась в том, чтобы разделить исходный пучок на два и внести заданное запаздывание одного пучка относительно другого, оставляя их пространственно совмещенными. Результатом этого явилось бы существенное упрощение конструкции и юстировки автокоррелятора.
Указанный результат достигается в автокорреляторе световых импульсов, содержащем делитель светового пучка, линию переменной оптической задержки, узел совмещения прямого и задержанного пучков, оптически сопряженные с узлом регистрации, отличающемся тем, что делитель светового пучка, линия переменной оптической задержки и узел совмещения прямого и задержанного пучков выполнены в виде плоскопараллельной двулучепреломляющей пластинки, установленной с возможностью поворота ее вокруг оси, перпендикулярной главной плоскости пластинки.
Сущность изобретения заключается в том, что деление светового пучка на два и задержка одного пучка относительно другого реализуются в двулучепреломляющей пластинке, при этом один пучок является обыкновенной волной, а другой необыкновенной, каждая из волн распространяется со своей групповой скоростью. Величина относительной задержки зависит от угла между оптической осью пластинки и осью пучка и меняется при повороте пластинки. Вышедшие из пластинки пучки совмещены и имеют заданную относительную задержку; пучки поляризованы в ортогональных плоскостях. В конструкции автокоррелятора отсутствуют сложные юстировочные узлы, максимально упрощена линия задержки, величина задержки может устанавливаться и контролироваться с высокой точностью.
На чертеже показана оптическая схема устройства.
На схеме и в тексте приняты следующие обозначения:
1 оптическая ось пучка,
2 плоскопараллельная двулучепреломляющая пластинка,
3 приемное устройство.
1 оптическая ось пучка,
2 плоскопараллельная двулучепреломляющая пластинка,
3 приемное устройство.
Устройство состоит из расположенных на оптической оси пучка 1 подвижной двулучепреломляющей пластинки 2 и приемного устройства 3. Пластинка 2 совмещает в себе функции делителя пучка, линии переменной оптической задержки и узла совмещения пучков. Примем для определенности, что главная плоскость пластинки 2 горизонтальна. Пластинка 2 может поворачиваться вокруг оси О-О, перпендикулярной к главной плоскости пластинки 2. Плоскость поляризации пучка на входе в устройство наклонена под углом 45о к главной плоскости пластинки 2.
Изобретение осуществляется следующим образом.
Падающее на пластинку 2 излучение делится в пластинке 2 на две волны, обыкновенную и необыкновенную, поляризованные соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Каждая из волн распространяется со своей групповой скоростью. На выходе из пластинки 2 задержка одной волны относительно другой составляет
τ3 -sin2Φ
где r толщина пластинки 2 вдоль оси пучка 1;
с скорость света;
Δ η ηo ηe разность показателей преломления для обыкновенной и необыкновенной волн;
λ длина волны излучения;
Φ угол между оптической осью пластинки 2 и оптической осью пучка 1 в пластинке 2.
τ3 -sin2Φ
где r толщина пластинки 2 вдоль оси пучка 1;
с скорость света;
Δ η ηo ηe разность показателей преломления для обыкновенной и необыкновенной волн;
λ длина волны излучения;
Φ угол между оптической осью пластинки 2 и оптической осью пучка 1 в пластинке 2.
Два импульса на выходе из пластинки 2 имеют одинаковую амплитуду, совмещены по сечению и направлению распространения и имеют относительный временной сдвиг τ3.
При вращении пластинки 2 вокруг оси О-О задержка периодически изменяется от нуля, когда оптическая ось пластинки 2 и ось пучка 1 совпадают (Φ=0), до максимальной величины, когда указанные оси перпендикулярны друг другу (Φ= 90о), что позволяет регистрировать автокорреляционную функцию светового импульса за каждый оборот пластинки 2.
Два пучка, прошедшие пластинку 2, поляризованы в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Если в приемном устройстве 3 для генерации второй гармоники используется 2-ой тип взаимодействия, ось нелинейного кристалла ориентируется в вертикальной или горизонтальной плоскостях, если используется 1-ый тип взаимодействия, ось кристалла ориентируется в плоскости, наклоненной под углом 45о к указанным плоскостям.
Для измерения длительности спектрально-ограниченных импульсов могут использоваться автокорреляторы с регистрацией корреляционной функции амплитуд (интенсивности интерференции прямого и задержанного импульсов). В этом случае генератор второй гармоники не используется, а для обеспечения интерференции прямого и задержанного импульсов перед приемником излучения 3 устанавливается соответствующим образом ориентированный анализатор.
По данному техническому решению были проведены расчеты величины относительной задержки между импульсами и уширения импульсов за счет дисперсии групповых скоростей в материале пластинки. Расчеты проводились для группы кристаллов, широко используемых в нелинейной оптике. Расчеты показывают, что при толщине пластинки 2-5 мм (кристаллы ВВО, DKDP) задержка достигает 600 Фс при уширении импульсов менее 10 Фс в диапазоне длин волн 1,1-1,3 мкм. В данном спектральном диапазоне работает фемтосекундный лазер на форстерите с примесью ионов хрома (Сr4+:Mg2SiO4).
Проведенные эксперименты подтвердили работоспособность и расчетные характеристики устройства.
Claims (1)
- АВТОКОРРЕЛЯТОР СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий делитель светового пучка, линию переменной оптической задержки, узел совмещения прямого и задержанного пучков, оптически сопряженные с узлом регистрации, отличающийся тем, что делитель светового пучка, линия переменной оптической задержки и узел совмещения прямого и задержанного пучков выполнены в виде плоскопараллельной двулучепреломляющей пластинки, установленной с возможностью поворота ее вокруг оси, перпендикулярной главной плоскости пластинки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94017383A RU2057304C1 (ru) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Автокоррелятор световых импульсов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94017383A RU2057304C1 (ru) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Автокоррелятор световых импульсов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94017383A RU94017383A (ru) | 1996-01-20 |
RU2057304C1 true RU2057304C1 (ru) | 1996-03-27 |
Family
ID=20155825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94017383A RU2057304C1 (ru) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Автокоррелятор световых импульсов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2057304C1 (ru) |
-
1994
- 1994-05-18 RU RU94017383A patent/RU2057304C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Ахманов С.А., Вислоух В.А. и Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных импульсов, М.: Наука, 1988, с.280. 2. Модель АС-150 фирмы Clark Instrumentation, Inc., Rochester, USA, рекламный проспект "Autocorrelator / Pumpprobe Scanner", 1991. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Froehly et al. | II shaping and analysis of picosecond light pulses | |
CN102636272B (zh) | 基于瞬态光栅效应的飞秒激光脉冲测量的方法与装置 | |
US5647032A (en) | Interferometers for measuring coherence length and high-speed switching of laser light | |
CN104730279B (zh) | 一种啁啾脉冲速度干涉仪 | |
US4472053A (en) | Method and apparatus for measuring the duration of optical radiation pulses | |
US7800755B1 (en) | High-speed polarimeter having a multi-wavelength source | |
CN101216350B (zh) | 高功率超短激光脉冲对比度测量装置及测量方法 | |
JP5277530B2 (ja) | 光学遅延器械及び光学遅延器械を備える光学測定装置 | |
US6204926B1 (en) | Methods and system for optically correlating ultrashort optical waveforms | |
CN101498589A (zh) | 一种在光学测量中实现光程四倍增的方法及其装置 | |
NO168392B (no) | Fasekonjugert reflekterende media | |
US3675985A (en) | Optical autocorrelator for autocorrelating picosecond optical pulses | |
US2540780A (en) | Ultraviolet spectrophotometer | |
RU2057304C1 (ru) | Автокоррелятор световых импульсов | |
RU2057357C1 (ru) | Автокоррелятор световых импульсов | |
RU2057358C1 (ru) | Автокоррелятор световых импульсов | |
Bertolotti et al. | Reversing-front interferometer for phase-correlation measurements in the turbulent atmosphere | |
US6266145B1 (en) | Apparatus for measurement of an optical pulse shape | |
US4145607A (en) | System and method for shaping pulses of optical radiation | |
US20040141180A1 (en) | Autocorrelator based on triangle delay line and grating delay line | |
US3602718A (en) | Means for measuring the duration of very short light pulses,such as laser pulses | |
Arakelian et al. | Comments on the picosecond pulse width measurement by the single-shot second harmonic beam technique | |
US3639062A (en) | Spectrometric instrument with transposition of ray paths | |
CA1153578A (en) | Device for birefringence measurements using three selected sheets of scattered light (isodyne selector, isodyne collector, isodyne collimator) | |
Wyant | A simple interferometric MTF instrument |