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用SHG-FROG方法测量超短光脉冲的振幅和相位 被引量:6
1
作者 龙井华 高继华 +1 位作者 巨养锋 阮双琛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1292-1296,共5页
介绍了二次谐波振荡 频率分辨光学快门 (SHG FROG)测量超短脉冲的实验系统和二维相位恢复算法 ,这种方法可以实现对超短脉冲振幅和相位的完全测量 利用矩阵方法数值模拟了几种常见超短脉冲的SHG FROG迹线 ,并用主元素广义投影算法 (PC... 介绍了二次谐波振荡 频率分辨光学快门 (SHG FROG)测量超短脉冲的实验系统和二维相位恢复算法 ,这种方法可以实现对超短脉冲振幅和相位的完全测量 利用矩阵方法数值模拟了几种常见超短脉冲的SHG FROG迹线 ,并用主元素广义投影算法 (PCGPA)从这些无噪音的SHG FROG迹线中恢复了脉冲的振幅和相位 ,误差接近收敛的标准 研究结果表明 ,这种测量方法结构简单 ,算法可靠 。 展开更多
关键词 SHG-FROG方法 振幅 相位 超短光脉冲 测量 频率分辨光学快门 相位恢复
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频率分辨光学开关法飞秒脉宽测量技术研究进展 被引量:4
2
作者 鲁琳琳 贾豫东 张晓青 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第7期40-46,共7页
对频率分辨光学开关法(FROG)飞秒脉冲测量技术进行了综合阐述。在FROG法基本原理分析的基础上,以测量技术原理发展变化为主线,介绍了三种不同瞬时响应非线性效应下—三阶非线性效应、二级非线性效应和交叉相位调制(XPM)效应,所构成的不... 对频率分辨光学开关法(FROG)飞秒脉冲测量技术进行了综合阐述。在FROG法基本原理分析的基础上,以测量技术原理发展变化为主线,介绍了三种不同瞬时响应非线性效应下—三阶非线性效应、二级非线性效应和交叉相位调制(XPM)效应,所构成的不同FROG测量结构的研究现状和发展方向,并综合分析了三种分支技术的性能特点。对各种不同的FROG测量结构进行了详细的比较,得到它们的优缺点及发展前景,为FROG飞秒脉冲测量技术以后的发展提供研究思路和参考。 展开更多
关键词 超快光学 飞秒脉冲 频率分辨光学开关 非线性效应
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飞秒脉冲测量技术的新进展 被引量:9
3
作者 柴路 高峰 +1 位作者 王清月 张志刚 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期647-651,共5页
本文综述了超快激光领域中测量技术的最新发展 ,特别详细地论述了目前国际上公认的测量脉冲位相的 2种标准方法 ;FROG和 SPIDER的基本原理、实验构成和性能比较。
关键词 飞秒脉冲测量 频率分辨光学开关法 FROG 光谱位相相干电场重构法 SPIDER
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基于单模光纤的交叉相位调制型频率分辨光学开关超短脉冲测量 被引量:4
4
作者 马晓璐 李培丽 +3 位作者 郭海莉 张一 朱天阳 曹凤娇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第24期136-142,共7页
利用单模光纤中的光弹效应和交叉相位调制(XPM)效应,提出了一种频率分辨光学开关法测量超短脉冲的新方案.在本方案中,单模光纤的前一部分产生可变延迟,后一部分作为非线性介质产生非线性效应.该方案只需一根单模光纤,无须复杂的光路校准... 利用单模光纤中的光弹效应和交叉相位调制(XPM)效应,提出了一种频率分辨光学开关法测量超短脉冲的新方案.在本方案中,单模光纤的前一部分产生可变延迟,后一部分作为非线性介质产生非线性效应.该方案只需一根单模光纤,无须复杂的光路校准,结构简单,损耗低;光纤中的XPM效应易发生,无须相位匹配.对提出的方案进行了数值模拟,采用基于矩阵的主元素广义投影算法,恢复出待测脉冲的幅度和相位信息,并研究了光纤长度和待测超短脉冲的脉冲宽度对测量结果的影响.结果表明:测量准确度随着光纤长度的增加而提高,选取长度为2 km的光纤,就可以实现对超短脉冲的准确测量;本文方案适用于脉冲宽度不小于80 fs的超短光脉冲的测量. 展开更多
关键词 频率分辨光学开关 超短脉冲 单模光纤 交叉相位调制
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基于克尔晶体的FROG光学任意波形测量技术
5
作者 曹迪 李培丽 +3 位作者 乔小正 何晨 甘雨莹 王宸文姬 《半导体光电》 北大核心 2017年第2期204-207,共4页
利用光克尔效应和交叉相位调制效应,采用基于矩阵的主元素广义投影(PCGP)算法,提出了基于克尔晶体的频率分辨光学开关法(FROG)光学任意波形测量方案。建立了基于克尔晶体的FROG光学任意波形测量的理论模型,并对该方案进行了仿真研究,讨... 利用光克尔效应和交叉相位调制效应,采用基于矩阵的主元素广义投影(PCGP)算法,提出了基于克尔晶体的频率分辨光学开关法(FROG)光学任意波形测量方案。建立了基于克尔晶体的FROG光学任意波形测量的理论模型,并对该方案进行了仿真研究,讨论背景噪声处理、门函数形状、门波形幅度对波形恢复的影响。仿真结果表明:该方案可以实现对光学任意波形的幅度和相位的准确测量;门脉冲采用矩形波形时,光学任意波形的测量准确性较高。 展开更多
关键词 光学任意波形 频率分辨光学开关法 克尔晶体 广义主元素投影算法
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基于摄谱术的光信号门控可调时频分析模型
6
作者 陈治国 刘旭 孙小菡 《电子器件》 CAS 2007年第3期968-971,975,共5页
在光信号分析中运用时频分析方法,不但描述了信号频谱随时间的变化,而且显示了信号的能量密度.本文研究摄谱术并讨论魏格纳分布函数和光的时相关物理谱的联系.建立光信号门控可调时频分析模型,并利用LabVIEW进行仿真,分析了在不同门控... 在光信号分析中运用时频分析方法,不但描述了信号频谱随时间的变化,而且显示了信号的能量密度.本文研究摄谱术并讨论魏格纳分布函数和光的时相关物理谱的联系.建立光信号门控可调时频分析模型,并利用LabVIEW进行仿真,分析了在不同门控时延条件下,不同速率的原始信号叠加噪声后的时频分布,对比了无噪声和时延的原始信号谱图,给出了不同条件下光信号较优的时解和频解.由仿真试验结果得出了基于摄谱术的门控可调时频分析模型是有效的光信号分析手段这一重要结论. 展开更多
关键词 时频分析 魏格纳分布 摄谱术 频解光门
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短脉冲在色散平坦光纤中传输前后波形、相位和啁啾测量的实验研究 被引量:13
7
作者 刘山亮 郑宏军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期199-205,共7页
二次谐波频率分辨光学门(SHG-FROG)是能够准确测量短脉冲多项特性参量的新技术。利用二次谐波频率分辨光学门脉冲分析仪对在色散平坦光纤中传输前后的短脉冲进行了测量,得到了待测光脉冲的频率分辨光学门(FROG)图、自相关曲线、自相关... 二次谐波频率分辨光学门(SHG-FROG)是能够准确测量短脉冲多项特性参量的新技术。利用二次谐波频率分辨光学门脉冲分析仪对在色散平坦光纤中传输前后的短脉冲进行了测量,得到了待测光脉冲的频率分辨光学门(FROG)图、自相关曲线、自相关频谱曲线、波形和相位曲线以及脉宽、谱宽、啁啾等反映短脉冲特性的信息,对实验结果进行了分析,并与高斯脉冲在单模光纤中的线性传输理论进行了比较。结果表明,激光器输出的短脉冲是具有负线性啁啾的近变换极限高斯脉冲,经过12.7 km色散平坦光纤传输后仍然为具有负线性啁啾的高斯脉冲,其谱宽在传输过程中基本保持不变,脉宽展宽了3.1倍,啁啾增大了4倍。实验测量结果和理论预期一致。 展开更多
关键词 测量 相位测量 频率分辨光学门 啁啾测量 色散平坦光纤
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高速光脉冲的测量方法 被引量:8
8
作者 酆达 李铮 唐丹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期863-868,共6页
 综述了目前国际上公认的测量高速光脉冲的几种方法,主要包括电光条纹相机(SC)、快速脉冲取样、二次谐波产生(SHG)、频率分辨光学门(FROG)以及光谱相位干涉直接电场重建(SPIDER)等。详细地阐述和分析了这些方法的原理、特点、适用范围...  综述了目前国际上公认的测量高速光脉冲的几种方法,主要包括电光条纹相机(SC)、快速脉冲取样、二次谐波产生(SHG)、频率分辨光学门(FROG)以及光谱相位干涉直接电场重建(SPIDER)等。详细地阐述和分析了这些方法的原理、特点、适用范围以及它们的研究现状。 展开更多
关键词 高速光脉冲 脉冲测量 光电效应 非线性光学 频率分辨光学门法
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光脉冲在标准单模光纤中演化形成孤子的实验研究 被引量:7
9
作者 刘山亮 郑宏军 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1313-1318,共6页
利用二次谐波频率分辨光学门脉冲分析仪从实验上分析研究了具有啁啾的10 GHz光脉冲在不同输入功率下演化形成孤子的规律和特点。实验发现:输入脉冲在光纤中传输3.5个色散长度时,其时间宽度、频率啁啾和时间带宽积都随着输入功率的增加... 利用二次谐波频率分辨光学门脉冲分析仪从实验上分析研究了具有啁啾的10 GHz光脉冲在不同输入功率下演化形成孤子的规律和特点。实验发现:输入脉冲在光纤中传输3.5个色散长度时,其时间宽度、频率啁啾和时间带宽积都随着输入功率的增加而减小。当输入功率大于一阶孤子功率的理论值时,光脉冲能够演化形成孤子;脉冲在随后传输过程中其宽度基本保持不变,波形、频率啁啾和时间带宽积仍随着传输距离的变化而变化;输入功率越高,形成的一阶孤子脉冲的宽度越窄。当输入功率小于一阶孤子功率的理论值时,输出脉冲的时间宽度随着传输距离的增加而增加,频率啁啾随着传输距离的增加而减小,光脉冲不能演化形成孤子。 展开更多
关键词 光纤光学 光孤子 频率分辨光学门 频率啁啾 脉冲波形
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基于铌酸锂光波导的宽带超快脉冲表征(特邀)
10
作者 伦逸鹏 黄星照 +2 位作者 李彦潼 虞华康 李志远 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第11期150-157,共8页
基于铌酸锂光波导平台的横向-频域分辨光学开关方法已被证明具有精确、原位、全参量表征光子芯片中飞秒光脉冲的能力。因此,进一步验证了该种方法在超快脉冲表征技术的宽带工作特性。得益于横向光学二倍频的可宽带工作优势,该技术可以... 基于铌酸锂光波导平台的横向-频域分辨光学开关方法已被证明具有精确、原位、全参量表征光子芯片中飞秒光脉冲的能力。因此,进一步验证了该种方法在超快脉冲表征技术的宽带工作特性。得益于横向光学二倍频的可宽带工作优势,该技术可以在非常宽的光谱范围(150 nm)内适用。实验结果表明,该种技术对不同波长光脉冲的原位测量均表现出了优异的灵敏度和信噪比。进一步地,该种方法成功测量了经光子晶体光纤展宽后的未知脉冲,显示出其在表征复杂光脉冲的应用潜力。 展开更多
关键词 铌酸锂 光波导 横向-频域分辨光学开关 超短光脉冲 二次谐波产生
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基于反射式达曼光栅的频率分辨光学开关装置 被引量:3
11
作者 刘文军 李国伟 +1 位作者 戴恩文 周常河 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1136-1139,共4页
采用反射式达曼光栅对飞秒激光进行分束,可以避免材料色散的影响.搭建了利用反射式1×2达曼光栅为基础的频率分辨光学开关(FROG)装置,并把测量结果与传统多发频率分辨光学开关装置的测量结果进行了对比.理论和实验结果表明,当输入... 采用反射式达曼光栅对飞秒激光进行分束,可以避免材料色散的影响.搭建了利用反射式1×2达曼光栅为基础的频率分辨光学开关(FROG)装置,并把测量结果与传统多发频率分辨光学开关装置的测量结果进行了对比.理论和实验结果表明,当输入脉冲宽度大于50 fs时,用达曼光栅作为分光器和使用分光镜分光的效果是一样的;当输入脉冲的宽度小于50 fs时,用达曼光栅作为分光器引入的展宽量明显小于分光镜引入的展宽量,尤其是当输入脉冲的宽度小于20 fs时用达曼光栅作为分光器的效果更为突出. 展开更多
关键词 光栅 飞秒激光 频率分辨光学开关法 达曼光栅
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频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲的研究 被引量:5
12
作者 文汝红 《应用激光》 CSCD 北大核心 2012年第2期143-146,共4页
在详细分析频率分辨光学开关法(FROG)的基础上,对几种类型的FROG迹线进行了模拟,并运用Matlab软件编制程序还原出脉冲信息。用二次谐波型频率分辨光学开关法(SHG-FROG)测量了KLM钛宝石激光器的输出脉冲,并运用算法进行了处理,得到脉冲... 在详细分析频率分辨光学开关法(FROG)的基础上,对几种类型的FROG迹线进行了模拟,并运用Matlab软件编制程序还原出脉冲信息。用二次谐波型频率分辨光学开关法(SHG-FROG)测量了KLM钛宝石激光器的输出脉冲,并运用算法进行了处理,得到脉冲的振幅和相位信息,与干涉自相关法的测量结果一致。 展开更多
关键词 频率分辨光学开关法 飞秒脉冲 二次谐波 自相关
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超短光脉冲的频率分辨光学开关法测量研究 被引量:3
13
作者 张建忠 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期194-197,共4页
为了对二次谐波型和偏振开关型频率分辨光学开关法测量超短光脉冲的研究,利用矩阵的方法对实验系统中几种常见超短光脉冲的二次谐波-频率分辨光学开关和偏振开关-频率分辨光学开关光谱图进行了数值模拟,并采用基于矩阵的主元素广义投影... 为了对二次谐波型和偏振开关型频率分辨光学开关法测量超短光脉冲的研究,利用矩阵的方法对实验系统中几种常见超短光脉冲的二次谐波-频率分辨光学开关和偏振开关-频率分辨光学开关光谱图进行了数值模拟,并采用基于矩阵的主元素广义投影算法从数值模拟的二次谐波-频率分辨光学开关光谱图中恢复了脉冲的振幅和相位,误差达到收敛的标准(G<10-4)。结果表明,频率分辨光学开关能够精确地测量超短光脉冲。 展开更多
关键词 超快光学 脉冲测量 二维相位恢复 频率分辨光学开关法
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紫外超短脉冲激光的单次测量 被引量:4
14
作者 徐永生 汤秀章 +3 位作者 张骥 席晓峰 张晓华 张海峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2381-2385,共5页
利用瞬态光栅衍射法研制了一台单次频率分辨光学开关激光参数测量仪,可以对脉宽范围在10ps以内的紫外超短脉冲激光进行单次测量。利用该仪器对重复频率为10Hz的放电泵浦和单次运行的电子束泵浦KrF准分子激光器的输出脉冲分别进行了单次... 利用瞬态光栅衍射法研制了一台单次频率分辨光学开关激光参数测量仪,可以对脉宽范围在10ps以内的紫外超短脉冲激光进行单次测量。利用该仪器对重复频率为10Hz的放电泵浦和单次运行的电子束泵浦KrF准分子激光器的输出脉冲分别进行了单次测量,结果表明:对于放电泵浦,当系统工作在零啁啾附近时,脉冲波形和光谱分布较规则,相位分布起伏较小,当系统偏离零啁啾状态时,脉冲波形和光谱分布不再规则,并且相位分布为抛物线结构;对于单次运行的电子束泵浦,脉冲波形具有多峰结构,光谱具有复杂的调制,脉宽约为2ps,带宽约为1.3nm,相位分布为抛物线结构。 展开更多
关键词 频率分辨光学开关 超短脉冲 单次测量 瞬态光栅 紫外激光
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频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲 被引量:2
15
作者 刘文军 王卫京 +1 位作者 戴恩文 周常河 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2007年第3期50-56,共7页
阐述了频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲的原理,详细分析了模式尺寸效应和非线性效应对飞秒脉冲测量的影响。构建了一台用于飞秒脉冲测量的二次谐波-频率分辨光学开关装置,利用该装置对谐振腔输出的飞秒脉冲及压缩后的脉冲进行了测量。... 阐述了频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲的原理,详细分析了模式尺寸效应和非线性效应对飞秒脉冲测量的影响。构建了一台用于飞秒脉冲测量的二次谐波-频率分辨光学开关装置,利用该装置对谐振腔输出的飞秒脉冲及压缩后的脉冲进行了测量。得到了飞秒脉冲的时间宽度及光谱宽度、电场及其相位在时域和频域的详细信息。谐振腔直接输出脉冲的时间宽度为56fs,光谱宽度为27nm,时间带宽积为0.686,算法中的最小误差为0.001792。脉冲压缩后的测量结果为27fs,光谱宽度为92nm,时间带宽积为1.27,算法误差为0.0093289。 展开更多
关键词 飞秒激光 脉冲测量 频率分辨光学开关法
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The study of numerical character for femtosecond pulse shaping 被引量:2
16
作者 邹华 朱卫华 王国栋 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第11期3429-3433,共5页
This paper describes the generation of shaped femtosecond multiple pulses by using the phase-only Dammann filters in 4f femtosecond shaper and gives the experimental result of femtosecond pulse characterization by the... This paper describes the generation of shaped femtosecond multiple pulses by using the phase-only Dammann filters in 4f femtosecond shaper and gives the experimental result of femtosecond pulse characterization by the frequency- resolved optical gating (FROG) technique. With the theoretical simulation, it concludes that the quality of the generated output array is relevant to the number of pixels and the spacing between the components. 展开更多
关键词 space-time conversion femtosecond pulse shaping Dammann frequency-resolved optical gating
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飞秒激光脉冲的腔外压缩 被引量:3
17
作者 刘文军 李华军 +1 位作者 曲士良 陈相君 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期665-667,670,共4页
为了获得更高的时间分辨率,更短的飞秒脉冲,采用双棱镜和一个平面镜结构对飞秒激光脉冲进行腔外压缩,构建了一台二次谐波频率分辨光学开关装置,对谐振腔输出的飞秒脉冲及压缩后的脉冲进行了测量,取得了脉冲压缩前和压缩后的实验数据,压... 为了获得更高的时间分辨率,更短的飞秒脉冲,采用双棱镜和一个平面镜结构对飞秒激光脉冲进行腔外压缩,构建了一台二次谐波频率分辨光学开关装置,对谐振腔输出的飞秒脉冲及压缩后的脉冲进行了测量,取得了脉冲压缩前和压缩后的实验数据,压缩前脉冲的宽度为89 fs,脉冲的时间带宽积为0.9096,误差为2.4‰,输入脉冲的平均功率约为480mW;脉冲压缩后的测量结果为22 fs,光谱宽度为43nm,时间带宽积为0.44203,误差为1.1‰,压缩脉冲的平均功率约为250mW。压缩比为4∶1,高于有关文献的报道。结果表明,该装置实现了飞秒脉冲腔外压缩,对获得更短的飞秒脉冲是有帮助的。 展开更多
关键词 超快光学 脉冲压缩 脉冲测量 频率分辨光学开关法
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快速扫描频率分辨光学开关装置测量超短激光脉冲 被引量:3
18
作者 文锦辉 胡婷 吴琴菲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期67-72,共6页
频率分辨光学开关法是目前测量超短激光脉冲的主流方法之一.本文比较了三大类二次谐波频率分辨光学开关系统的特点和适用范围,提出将标准二次谐波频率分辨光学开关法改装成一种快速扫描频率分辨光学开关法(frequency-resolved optical g... 频率分辨光学开关法是目前测量超短激光脉冲的主流方法之一.本文比较了三大类二次谐波频率分辨光学开关系统的特点和适用范围,提出将标准二次谐波频率分辨光学开关法改装成一种快速扫描频率分辨光学开关法(frequency-resolved optical gating, FROG)装置.利用信号发生器输出的正弦信号同步地驱动音圈电机和扫描振镜,其中音圈电机带动直角反射镜往复运动可实现快速的延时扫描,与此同时扫描振镜快速转动进而按照延时顺序将自相关信号光谱反射至面阵相机感光面上的不同位置.该正弦信号还用于触发面阵相机持续曝光,即可拍摄到一幅完整的FROG迹线图,曝光时间可小于1 s.该方案在需要记录较大矩阵FROG迹线图的情形颇具优势,例如可实现色散大的啁啾脉冲和结构复杂的超短脉冲的实时测量.通过测量从自锁模钛宝石激光器输出的飞秒脉冲以及被200 mm厚的BK7玻璃块展宽后的啁啾脉冲的结构,证实了该装置的实用性. 展开更多
关键词 频率分辨光学开关法 超短脉冲 实时测量 快速扫描
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飞秒超短脉冲超分辨重建的原理及实现 被引量:2
19
作者 毛安君 刘呈普 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期61-67,共7页
利用频率分辨光学开关(FROG)法测量超短激光脉冲时,使用层叠成像算法能够实现脉冲的超分辨重建。将FROG法测量的迹图在频域中以矩阵形式表达,结合sinc函数在频率轴的延展性质,成功诠释了FROG法的相位编码原理,该分析为超短脉冲的超分辨... 利用频率分辨光学开关(FROG)法测量超短激光脉冲时,使用层叠成像算法能够实现脉冲的超分辨重建。将FROG法测量的迹图在频域中以矩阵形式表达,结合sinc函数在频率轴的延展性质,成功诠释了FROG法的相位编码原理,该分析为超短脉冲的超分辨恢复提供了理论支持。在此基础上,数值仿真演示了对FROG迹图的频率轴和延时轴同时进行欠采样的情形下,利用层叠成像算法实现的相位恢复结果。该结果有助于指导FROG的测量,提高测量的精度,减少测量时间。 展开更多
关键词 激光光学 超短脉冲表征 相位编码 频率分辨光学开关 层叠成像算法
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采用SHG-FROG单次测量红外长波长超快激光脉冲宽度和相位 被引量:2
20
作者 许灿华 冷雨欣 +6 位作者 张春梅 黄延穗 陆效明 葛晓春 李闯 宋立伟 陈晓伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期180-184,共5页
描述了一套二次谐波型频率分辨光学快门(SHG-FROG)装置,用于单次测量红外长波长超快激光脉冲的脉宽和相位信息。针对在该波段宽带的高损伤阈值介质膜镀膜困难,且价格昂贵的问题,采用两个半圆形全反平面银镜来代替传统的半透半反镜进行... 描述了一套二次谐波型频率分辨光学快门(SHG-FROG)装置,用于单次测量红外长波长超快激光脉冲的脉宽和相位信息。针对在该波段宽带的高损伤阈值介质膜镀膜困难,且价格昂贵的问题,采用两个半圆形全反平面银镜来代替传统的半透半反镜进行分光。同时改进后的光路可以减少测量误差,结构更加紧凑且便于调节。采用该装置对基于钛宝石参量放大的红外超快脉冲进行测试,得到当中心波长为1.8μm时,脉宽为66.9 fs,谱宽54.5 nm,谱相中的二阶群延时色散(GDD)为202.9 fs2。 展开更多
关键词 超快光学 频率分辨光学快门 红外 超快激光
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