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瞬渺为您解析——FROG设备的应用技巧

newstime:2016-09-23 16:41:31

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Swamp Optics超短脉冲测量仪

美国Swamp Optics公司提供最具创新和最高性价比的FROG设备,专用于测量超短激光脉冲,是目前最强大和最可靠的测量超短脉冲脉宽、强度和相位随时间变化等特性的方法。

产品特性:


❄脉冲强度和相位- 时间特性

❄脉冲光谱和光谱相位- 波长特性  

❄测量自相关

❄宽带宽

❄测量紫外和红外波段脉冲

NEAR-IR GRENOUILLE 近红外超短脉冲测量仪


NEAR-IR  GRENOUILLES

型号

8-4-USB

8-9-USB

8-20-USB

8-50-USB

波长范围

700-1100 nm

脉宽范围

4-80fs

10-100fs

20-200fs

50-500fs

时域扫描范围

250 fs

336 fs

480 fs

1.9 ps

脉宽分辨率

0.42 fs

0.95 fs

0.85 fs

1.15 fs

 IR GRENOUILLE 红外超短脉冲测量

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FROG问题解答

1. Q: 测量超短脉冲时自相关方法与FROG有什么区别?

A: 自相关仪进行脉冲测量时,需要对脉冲的形状作假定,通常时是使用高斯形。AC曲线只有在脉冲无复杂结构且符合高斯形时才是正确的。但是如果脉冲是复杂的,那么按照高斯假定计算出的结果自然是不可靠的。

For example:如下所示,自相关信号的强度实际上是由多个脉冲组成的,但是自相关仪无法分辨出来。


但是,FROG测量是不需要对脉冲做任何假定的,它的反演结果可以给出每个脉冲单独的强度和相位信息。通常,SHG FROG会在时域上有双值,I(t),I(-t)。不过这个问题是可以比较容易的解决的。因为 FROG测量脉冲时是使用反演迭代逼近的算法,所以理论上可以给出任何复杂脉冲的相位和强度信息,但实际上它会受限于设备的时域和光谱分辨能力,越复杂的脉冲会需要越高的分辨精度。

2. Q: 如何设置相机旋转角度?

A: 通常情况下无需做任何设置,使用默认值。不过实际设置需由调试工程师按照实际情况调节。

3. Q: 为什么需要调整相机旋转角度?

A: 我们使用的IDS相机在水平和垂直方向的像素点数量是不同的,如果待测光的光谱非常宽,我们就需要在相机方向上作调整,使用水平方向来测量它,通常情况下相机的水平像素点更多。

4. Q: 待测光束的偏振态要求?

A: FROG内含非线性晶体(用于产生二阶谐波),因此光束的偏振态非常重要,如果  FROG内部结构没有异常变化的话,入射光的偏振态需要是水平偏振的。偏振态可以通过旋转激光以及 FROG测试软件上实时显示的信号光饱和度变化来判定。通常情况下,光强最大时偏振态就是合适的,应该是水平偏振,这时我们可以固定入射光。

5. Q:如何设置Data Collection数据采集的灰度范围?

A:推荐使用128。在FROG软件中的 "configuration"更改。

如果待测脉冲是复杂结构的(如双脉冲、脉冲阵列),可以使用256或更高值。

6. Q:FROG的最小能量和损伤阈值?

A: 该值取决与激光系统的脉宽和重频。通常情况下,脉冲能量需要大于100pJ at 100MHz,100nJ at 1KHZ ,1μJ at 1Hz。损伤阈值为单脉冲100μJ 。

7. Q:如何判定结果的可靠性?

A:FROG error值是重要指标。如果高于2%,则不是太好 (具有非常好高斯线型的固体激光器的典型值应该是:FROG error应小于1%并接近0.5%,当然越小越好)。不过如果激光器模式不是很好的话,小于2%时也可以接受。

8. Q: “Wavelength Dial”旋钮的功能是什么?

A: 调整非线性晶体的相位匹配角度,在待测光中心波长附件微调,具体位置由光强和信号的对称性来判定。

9. Q:光纤耦合器的作用是什么?

A:准直光纤光,可以更轻松的调整光路(基本只需要精调)以及旋转准直器变化偏振态,使测量更加简便。

10.  Q:为什么偏振态的变化会影响测量结果?

A: 偏振态的变化实际上也伴随着光束传播方向的变化,也因此会产生不同结果。因此找到正确位置后,一定要固定好光路。




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