超短激光脉冲测量技术的发展

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1、6!""6%$$&年’月中国医学物理学杂志()*+,%$$&第%%卷第#期D+’),/,E(%0).$(4F,?’2.$G+=/’2/-.*+%%+/.+#超短激光脉冲测量技术的发展陈碧芳!嘉兴学院医学院"浙江嘉兴!"#$$"#摘要!文章综述了超短激光脉冲测量技术的发展历程!特别详细地介绍了目前国际上公认的测量飞秒脉冲的频率分辨光学开关法!"#$%"和光谱相位相干电场重构法!&’()*#"+并概述了处于实验室阶段的阿秒脉冲产生的基本原理及测量方法#关键词!皮秒脉冲测量$飞秒脉冲测量$频率分辨光学开关法$光谱相位相干电场重构法$阿秒脉冲测量中图分类号!,

2、-./0文献标识码!1文章编号!23456.4.7!.445$4/64588649!"#$%&’()’)*+,-,./%0’)1*,2+)’3%,/(45$&0./+(0&6./,07%$/,/:;*-<=>?@ABC!"#$%&’()*+,-#-.+/0-"1-.23.-4+56-&’78-"1-.29:+;-".2<=>?@=/A:-."D89/&0:2&;*EFGHI=FA=AIJKLK@MHN=ABIKOJA=PHKMF?HGIN@MJFNIQ@MKNRHGMKM=MNKE=KSKTUS=IJ@?FOHMFAISFLKIJFTMF?IJK?NK

3、PHKAOV>NKMFGEKTFRI=O@GB@I=AB%"#$%$@ATIJKMRKOIN@GRJ@MK=AIKN?KNFLKINV?FNT=NKOIKGKOIN=O>?=KGTNKOFAMINHO>I=FA!&’(W*#$U,JKX@M=ORN=AO=RGK@ATLK@MHNKLKAIF?@IIFMKOFATRHGMKM@NKTKMON=XKTY<,=>(0?/;R=OFMKOFATRHGMKMLK@MHNKLKAIZ?KLIFMKOFATRHGMKMLK@MHNKLKAIZ"#$%Z&’(W*#Z@IIFMKOFATRHGMKMLK@MHN6KL

4、KAI例如日本浜松光电公司的:.b48系列(它是通过高压扫描&偏转前言放大被测光脉冲信号"得到光脉冲的条纹图象"摄得的条纹长自从[4年代中期实现固体激光器的锁模以来"激光脉冲度与脉冲宽度有关"而条纹的反差代表光脉冲强度的变化"用微的宽度经历皮秒!RM+46.秒$&飞秒!?M+465秒$量级"目前已向密度计读出底片上条纹密度的变化+就可以得到一根再现出来阿秒!@M+468秒$量级进军]^’超短激光脉冲自诞生以来一直朝的光脉冲波形曲线c高速条纹相机最高时间分辨率为.RM].^(着更短更强及波段更宽的方向发展(超短激光脉冲为人类提供ABC间接测

5、量法了强有力的研究超快现象的手段"应用领域日趋扩大(作为评间接测量主要采用相关法(它是利用非线性晶体通过自相价和应用超短脉冲的前提"测量技术和超短脉冲的产生技术本关产生二次谐波的所谓&;%法进行间接测量Z或者利用某些材身具有同等的重要意义(纵观超短激光脉冲测量技术的发展历料非线性吸收特性的所谓双光子效应,’"法进行间接测量]9^(史"其进步与超短激光脉冲产生技术的发展是分不开的(因此研测量的基本思想是将待测光脉冲分裂为强度相等的两束"让它究探索超短激光脉冲测量技术"完整准确地了解脉冲的宽度&相们经过不同的光程之后"汇合于能够产生双光子荧光或者二次位及形

6、状信息"是超快技术研究中非常重要的内容(谐波的物质上"两个波包的重叠程度决定了,’"或&;%信号的强度(改变两个脉冲的相对延迟时间"同时测量,’"或&;%@皮秒脉冲测量技术信号"可以获得二阶自相关函数"并由此推算出脉冲宽度(ABA直接测量法C飞秒脉冲测量技术目前国际上已有两种皮秒量级分辨率的可直接测量的仪器Y一种是高速示波器"例如美国,K_公司的采样示波器(它是目前国际上对飞秒激光脉冲没有直接测量的仪器"主要采利用上升时间小于93皮秒的光电二极管做采样探头"可直接用间接测量法(超短激光脉冲技术从RM进入?M阶段"双光子荧观察波形U实现对周期光脉冲信号的

7、测量Y高速示波器的时间分光法&条纹相机等测量技术受时间&空间分辨率的限制已经无辨率可以达到的数量级为‘44RM(另一种是高速条纹相机+对法适用"仅有相关测量法延用至今]/^(相关测量法大致包括强度于脉宽在a44RM数量级以下的超短脉冲"可以采用该条纹相机+自相关测量法和干涉自相关测量法(由于强度自相关法只能给出超短脉冲的宽度而不能给出脉冲的相位&脉冲的形状等信息"故在飞秒脉冲测量中很少用(现在国际上公认的用于飞秒收稿日期!.4456468脉冲测量的方法+主要是基于干涉自相关测量法上发展起来的作者简介!陈碧芳Cb[46dU女U浙江嘉兴人U嘉兴学

8、院医学院高级讲师U频率分辨光学开关法%"#$%#和自参考光谱相位相干电场重构从事激光的生物作用