Thorlabs  飛秒自相關(guān)儀 

特性

• 超快脈寬特征測(cè)量，用于650 - 1100 nm的波長(zhǎng)范圍

• 適合從40 fs到1 ps的脈沖，或短至15 fs且?guī)в蓄A(yù)補(bǔ)償?shù)拿}沖

• 增益可選，最大70 dB，適合較大范圍的輸入功率

• 通過(guò)BNC接頭輸出干涉信號(hào)

• 掃描速率5 Hz

• 結(jié)構(gòu)緊湊：6.90英寸 x 5.53英寸 x 4.82英寸

Thorlabs的FSAC干涉自相關(guān)儀可以提供650 - 1100 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的近似脈寬測(cè)量。該自相關(guān)儀主要由經(jīng)過(guò)改進(jìn)的邁克爾遜干涉儀構(gòu)成，且輸出端有非線性探測(cè)器，非常適用于飛秒鈦藍(lán)寶石激光器的光束診斷。

通過(guò)BNC接頭輸出自相關(guān)信號(hào)，借助帶寬>1.5 MHz的示波器可以查看這些信號(hào)。下圖展現(xiàn)了從FSAC直接輸出的信號(hào)示例。光電二極管放大器的增益可以在0 dB到70 dB之間選擇，兼容較大范圍的輸入功率，最大平均功率達(dá)到150 mW。

控制面板位于外殼外部，直觀且易于操作，方便用戶優(yōu)化分辨率和干涉條紋對(duì)比度。對(duì)延遲臂的控制可以實(shí)現(xiàn)50 fs到10 ps(即±25 fs到±5 ps)的全掃描范圍，測(cè)微頭可以調(diào)節(jié)探測(cè)器的位置，以便獲得最大的信號(hào)。詳細(xì)的使用建議和示例可以在手冊(cè)中看到。

預(yù)補(bǔ)償

為了減少系統(tǒng)誤差對(duì)脈寬測(cè)量的影響，我們建議對(duì)FSAC內(nèi)部光學(xué)器件(例如分束器和聚焦透鏡)引起的色散進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償。由于色散對(duì)短脈沖具有顯著且復(fù)雜的影響，因此，測(cè)量從40 fs到15 fs的脈寬時(shí)，預(yù)補(bǔ)償非常有用。例如，傅里葉變換限制的40 fs脈沖的系統(tǒng)誤差小于10％，而對(duì)于長(zhǎng)于50 fs的脈沖，誤差可以降低至小于3％。以下展示了使用Thorlabs的超快光學(xué)元件提供預(yù)補(bǔ)償?shù)难b置。

預(yù)補(bǔ)償裝置位于輸入激光束和FSAC之間，如左下圖所示。我們模擬了這種設(shè)置對(duì)OCTAVIUS-85M(上一代產(chǎn)品)飛秒激光產(chǎn)生的15 fs脈沖測(cè)量結(jié)果的影響。色散預(yù)補(bǔ)償光學(xué)元件包括兩個(gè)UMC10-15FS啁啾反射鏡(光束在其間反射五次)和一個(gè)1 mm厚的UDP05 Infrasil®窗口片。Thorlabs啁啾反射鏡的一次反射在800 nm處提供-54 fs2群延遲色散(GDD)。兩個(gè)UM05-AG鍍銀反射鏡用于引導(dǎo)光束，但沒(méi)有色散預(yù)補(bǔ)償作用。

上述裝置所產(chǎn)生的模擬結(jié)果如右下方所示。作為參考，藍(lán)色曲線顯示的是15 fs、無(wú)啁啾、sech2型、傅里葉變換限制脈沖理想自相關(guān)的計(jì)算結(jié)果。紅色曲線模擬15 fs脈沖的測(cè)量結(jié)果，其色散未進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償，而綠色曲線模擬預(yù)補(bǔ)償15 fs脈沖的測(cè)量結(jié)果。比較無(wú)啁啾和預(yù)補(bǔ)償脈沖的結(jié)果表明該預(yù)補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)了減輕色散的期望效果。預(yù)補(bǔ)償15 fs脈沖的預(yù)計(jì)測(cè)量誤差計(jì)算為小于10％。

上圖展現(xiàn)的裝置使用啁啾反射鏡來(lái)補(bǔ)償由FSAC內(nèi)部光學(xué)元件引起的GDD。下圖顯示了該裝置對(duì)15 fs脈沖自相關(guān)測(cè)量影響的理論計(jì)算結(jié)果。

計(jì)算的自相關(guān)結(jié)果：無(wú)預(yù)補(bǔ)償和預(yù)補(bǔ)償脈沖與理想無(wú)啁啾脈沖的對(duì)比

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