光學延遲線是一種引入光時間延遲的光學裝置,,原理一般為通過改變光程來實現(xiàn)對光傳播時間的控制。延遲線的搭建有一個很重要的參數(shù)就是掃描步長,,和每一步延遲的準確度,,對于以位移臺為核心搭建的光學延遲線而言,這個精度取決于位移臺的步長以及步進的精度,,因此采用高精度壓電位移臺是*好的選擇,。實現(xiàn)方式如圖所示:入射光被安裝在壓電位移臺上的屋脊棱鏡反射兩次沿原方向回射,壓電位移臺可在水平方向左右移動,,引入的光程差為移動距離的兩倍,,引入的時間延遲量為光程差除以光速,。可以利用脈沖間的時間延遲來實現(xiàn)高精度的測量,。
在超快科學領域,,延遲線常用于自相關測脈寬,以及泵浦探測,,時域光譜等領域,。由于飛秒量級的時間已經(jīng)遠超出了示波器、PD探頭的響應速度極限,,因此無法直接通過示波器等儀器直接測出脈寬,,一般通過自相關的方式進行測量,自相關測量的原理是將一個脈沖分成等強度的兩個脈沖,,使其中一束光通過延遲線后將兩束光合束并通過倍頻晶體(如BBO),,通過PD探頭測量,PD探頭的測量結(jié)果正比于光強 ,。通過改變延遲線的時間延遲(控制位移臺移動)獲得一系列強度-位置數(shù)據(jù),,利用得到
將位置轉(zhuǎn)化為時間,即可得到自相關圖像,,測得脈寬,。
同時為了防止測量過程中引入的色散,自相關光路中一般盡可能的少引入透射元器件,,保證測量的準確性,,一般使用中空屋脊棱鏡或者中空角錐。
自相關光路:
延遲線在泵浦探測中的應用
下圖所示為一套基于馬赫-曾德爾干涉設計的泵浦探測光路,,采用環(huán)形反射鏡分割與合并波前,。輸入光束的中心部分被一對安裝在壓電位移臺上的直角反射鏡反射,充當延遲線的作用,。延遲的步長與精度取決于壓電位移臺的步長與精度,。在合束后,光束的外環(huán)形部分被聚焦成氣體射流產(chǎn)生高次諧波,。光束的中心部分用于探測,,基于這種設計的光路,可通過調(diào)節(jié)阿秒脈沖串和紅外基頻激光場之間的相位差觀測到邊帶的調(diào)制,,從而重建原始的阿秒脈沖信息,。
參考文獻(對應最后一張圖):
Y. Mairesse et al,Attosecond Synchronization of High-Harmonic Soft X-rays. Science 302, 1540 (2003);
立即詢價
您提交后,,專屬客服將第一時間為您服務