基于頻率分辨光學(xué)門的超短光脈沖的完整測(cè)量技術(shù).pdf

1、超短脈沖的測(cè)量一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。多年來(lái)，我們可以產(chǎn)生出超短脈沖，卻無(wú)法完整地測(cè)量它們。尤其是近年來(lái)，隨著超短光脈沖產(chǎn)生技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)可以產(chǎn)生飛秒量級(jí)的脈沖，而傳統(tǒng)的測(cè)量方法已經(jīng)不能完整測(cè)量這種超短脈沖，于是許多新型的測(cè)量方法應(yīng)運(yùn)而生。在這些方法中，基于時(shí)頻技術(shù)的頻率分辨光學(xué)門(frequency-resolvedopticalgating，簡(jiǎn)稱FROG)能夠嚴(yán)格、全面地測(cè)量脈沖的振幅和相位，可以用來(lái)測(cè)量各種波長(zhǎng)和能量的超

2、短脈沖。 1993年Trebino工作室第一次提出了頻率分辨光學(xué)門(FROG)這種概念，并指出在大多數(shù)情況下，由FROG測(cè)量的輸出量(稱為譜圖)，可以利用數(shù)學(xué)方法建立脈沖恢復(fù)運(yùn)算并作出脈沖的完整描述。由于可以實(shí)時(shí)測(cè)量超短脈沖的強(qiáng)度和相位，F(xiàn)ROG的誕生成為了超短脈沖歷史上的一次重大進(jìn)步。對(duì)測(cè)量超短脈沖而言，F(xiàn)ROG是一種極其便利的方法，可以幫助我們更好的理解脈沖的特性以及超短脈沖的產(chǎn)生過(guò)程。 本文詳細(xì)介紹了FROG技術(shù)回

3、歸脈沖幅度相位的原理，并在傳統(tǒng)的算法基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種改良的相位恢復(fù)算法，即廣義投影法。我們對(duì)初始假想脈沖計(jì)算出其FROG圖，并通過(guò)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)脈沖的幅度和相位的回歸。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的初始假想脈沖形狀，我們的算法都可以回歸出很完美的幅度和相位?？紤]到實(shí)際情況，對(duì)FROG圖引入了噪聲干擾，仍然回歸出了比較理想的脈沖。通過(guò)仿真模擬計(jì)算了回歸的相位和幅度與真實(shí)脈沖的誤差，證明了FROG方法對(duì)于超短脈沖測(cè)量的強(qiáng)健性。 此