2μm波段自相关仪系统研究(2)
二、间接测量法，一般都采用自相关法。自相关法的基本测量思路是把待测激光分成两束等强度的相干光，使其经过不同光程后以及一定程度的时间延迟，汇聚于可令其发生双光子效应或二次谐波的物质上，获得二次自相关函数，以此推算出激光脉宽。其实质就是把难以测量的超快时间量转换为较为方便测量的空间量，通过数学运算来间接地得到了准确的测量结果，因此具有高灵敏度和高分辨率。其基本系统结构是以迈克尔逊干涉仪为基础的光学结构、时间延迟结构、特定的接受物质、噪声处理以及信号放大电路组成的。根据自相关法搭建的光学系统，被称为自相关仪，主要是按照迈克尔逊干涉仪的基本原理，使被测激光产生干涉，通过干涉条纹的自相关扫描得到自先关曲线，进而得出脉冲宽度。 该方法把无法测量的超快时间量巧妙的转变为较小的可控可测的量，通过数学运算来间接地得到了准确的测量结果。 然而，各大公司现有的自相关仪虽然涵盖了 2微米波段，但也只是可以测量，并没有对该波段进行特别定制。两微米波段属于其波长范围的边缘，该波段的测量误差相较而言会变大，而且由于现成产品集成度较高，无法根据实验需要进行特别更改，因此自搭建一个针对两微米波段超短脉冲激光脉宽测量的自相关仪就变得很有必要。自搭建的自相关仪除了针对2微米波段的特殊性进行了配件上的优化，还可以选用反射镜或角锥棱镜来同时研究共线自相关测量和非共线自相关测量，也可以选用不同反射率或透射率的光学元件来适应光源的特性，同时也可以选用不同的延时结构，来尽可能减少误差和满足不同实验的需求。
1.2 研究内容 本文主要是通过搭建以迈克尔逊干涉仪为基础光学系统的自相关仪，采用双光子吸收二极管作为接收端感应器件，对 2 微米波段的超短脉冲激光的脉宽进行测量，并通过这个实验来研究自相关仪的光学系统原理及其数学模型。