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淺談自相關(guān)儀的原理和測量方法

時(shí)間:2025/1/15閱讀:300
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淺談自相關(guān)儀的原理和測量方法

自從1960年第一臺(tái)紅寶石激光器問世,脈沖鎖模激光器的研究也提上了日程。20世紀(jì)80年代,基于鎖模技術(shù)的超快脈沖激光器研究發(fā)生了革命性的變化,脈沖寬度從亞皮秒到皮秒,皮秒激光脈沖又被壓縮到百飛秒量級(jí)。啁啾脈沖壓縮技術(shù)的出現(xiàn),又將脈沖寬度壓縮到了幾十到幾飛秒。

在超快激光研究百花齊放的同時(shí),對(duì)于超快脈沖的測量也提上了日程。目前市面上主流的用于測量超快脈沖的儀器是美國Femtochrome公司的自相關(guān)儀,該公司的FR 系列自相關(guān)儀因其技術(shù),采用邁克爾遜干涉儀的原理,可以有效消除背景光,并達(dá)到超高的測量精度。同時(shí)配備的高靈敏度PMT探測器可以有效探測微弱信號(hào),具有速度快、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)。

但是自相關(guān)儀作為一款特種測量設(shè)備,一般只會(huì)應(yīng)用在超快激光領(lǐng)域,導(dǎo)致很多人需要使用它,但卻不熟悉操作。為了解決這個(gè)難題,本文主要以FR-103XL為例,對(duì)自相關(guān)儀的原理、操作來做細(xì)致的介紹,希望對(duì)大家有幫助。


自相關(guān)儀原理

FR-103XL系列自相關(guān)儀內(nèi)部幾何光路采用邁克爾遜干涉儀的原理配置兩個(gè)光路,將入射光一分為二,一路經(jīng)過固定光路,一路經(jīng)過轉(zhuǎn)鏡光路。

1.內(nèi)部光路


2.將入射光通過適配器輸入到自相關(guān)儀以后。理想的光斑顯示如下:

3.法蘭適配器的 固定/拆除位置(拆除以后可以測量空間光光路)

二,自相關(guān)儀測試步驟說明

1,首先調(diào)整光路,在PMT前端顯示卡上面看到兩個(gè)明顯的光斑,兩個(gè)光斑要在入射孔左右對(duì)稱分布為最佳,兩個(gè)光斑離入射孔位置2~3mm


2,通過自相關(guān)儀右側(cè)左上的旋鈕將轉(zhuǎn)鏡光斑移動(dòng)到小孔中,通過示波器可以觀察到如下信號(hào)結(jié)果

不用關(guān)注右側(cè)的一個(gè)小尖峰信號(hào),那個(gè)是噪聲,我們要關(guān)注的是紅色箭頭對(duì)應(yīng)的信號(hào),噪聲有時(shí)候會(huì)有,有時(shí)候沒有。還有個(gè)前提條件:固定臂千分尺和晶體千分尺都要調(diào)整到指示位置,上面有小紙條寫有相應(yīng)的位置刻度。

3,將示波器中間的那個(gè)脈沖信號(hào)展寬,可以得到下圖信號(hào)

黃色信號(hào)出現(xiàn)在藍(lán)色觸發(fā)信號(hào)的上升沿

4,然后將小孔中轉(zhuǎn)鏡的光斑移出小孔,往左移動(dòng),當(dāng)它到達(dá)和右側(cè)光斑對(duì)稱的位置時(shí),會(huì)出現(xiàn)以下信號(hào),就是自相關(guān)曲線(這個(gè)過程要緊密觀察示波器,以免錯(cuò)過信號(hào))




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