激光单脉冲的高时间分辨、高动态范围探测技术

随着激光技术飞速发展，超短激光在很多领域得到了广泛应用。越来越多的应用表明,研究激光脉冲的形状和对比度的测量方法,对超短光脉冲的光束诊断以及进一步促进超短脉冲激光技术的发展和应用有着重要的现实意义。目前有多种测量单次激光脉冲的方法，但它们都难以在一个大时间窗口同时实现高时间分辨率和高动态范围的测量。本项目拟采用反射式阶梯光栅和光波导作为光脉冲时分复用器件，将一束激光单脉冲分成多束具有时间延迟的光脉冲，采用光克尔快门选通技术对这多束脉冲选通，实现在空间上对激光单脉冲不同时间点位的取样，通过空间到时间的变换探测激光单脉冲的形状及对比度，实现对激光单脉冲在大时间窗口（百皮秒）、高时间分辨率（百飞秒）、高动态范围的实时监测。该研究对激光单脉冲的诊断和应用具有重要意义。

随着激光技术飞速发展，超短激光在很多领域得到了广泛应用。越来越多的应用表明,研究激光脉冲的形状和对比度的测量方法,对超短光脉冲的光束诊断以及进一步促进超短脉冲激光技术的发展和应用有着重要的现实意义。目前有多种测量单次激光脉冲的方法，但它们都难以在一个大时间窗口同时实现高时间分辨率和高动态范围的测量。本项目采用光克尔快门选通技术对激光单脉冲信噪比进行测量研究，基于阶梯光栅作为时分复用器件测量单次激光测量,时间分辨率约1.7ps；采用双光克尔快门空间扫描技术测量激光信噪比，时间窗口约100ps，时间分辨率约200fs，动态范围约10(9)。并且由于不受相位匹配的限制，该单次激光信噪比测量方法可适用于不同波长的激光。该研究对激光单脉冲的诊断和应用具有重要意义。