近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在超強(qiáng)超短激光脈沖的單發(fā)對(duì)比度測量上取得新進(jìn)展。
研究人員基于對(duì)比度降低技術(shù)，結(jié)合SRSI－ETE方法，實(shí)現(xiàn)了109的對(duì)比度單發(fā)測量；同時(shí)提出利用多色光產(chǎn)生，結(jié)合sCMOS測量的四階相關(guān)法新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了1010的對(duì)比度單發(fā)測量。這將為高時(shí)間精度高動(dòng)態(tài)范圍對(duì)比度單發(fā)測量提供新思路。
對(duì)于峰值功率為拍瓦（1015瓦）量級(jí)甚至更高的超強(qiáng)超短激光系統(tǒng)來說，時(shí)域?qū)Ρ榷茸鳛槌瑥?qiáng)超短激光系統(tǒng)的最重要參數(shù)之一，關(guān)系到系統(tǒng)搭建以及最終輸出脈沖的應(yīng)用，而超強(qiáng)超短激光系統(tǒng)的少發(fā)甚至單發(fā)運(yùn)行特性，對(duì)于時(shí)域?qū)Ρ榷鹊膯伟l(fā)測量提出了要求。
一方面，研究小組提出了一種高動(dòng)態(tài)范圍對(duì)比度測量新思想，即首先通過脈沖展寬、反飽和吸收、光克爾透鏡效應(yīng)等定量降低待測脈沖的對(duì)比度，隨后對(duì)降低對(duì)比度的激光脈沖進(jìn)行測量，并最終結(jié)合對(duì)比度降低量及測量值重建出入射激光脈沖的對(duì)比度信息。目前，利用該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)比度測量動(dòng)態(tài)范圍一個(gè)數(shù)量級(jí)的提升，動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到109，窗口寬度達(dá)到30ps，同時(shí)時(shí)間分辨率達(dá)到當(dāng)前最高的20fs。
另一方面，研究小組基于互相關(guān)方法，創(chuàng)新性地利用級(jí)聯(lián)四波混頻過程（CFWM）這一三階非線性效應(yīng)產(chǎn)生多色飛秒激光，獲得百微焦量級(jí)高能量高對(duì)比度一級(jí)信號(hào)光作為取樣光，與待測光進(jìn)行互相關(guān)，并利用sCMOS相機(jī)來接收互相關(guān)信號(hào)。首次同時(shí)實(shí)現(xiàn)寬時(shí)間窗口、高動(dòng)態(tài)范圍和高時(shí)間分辨率的對(duì)比度單發(fā)測量。目前，其單發(fā)測量的動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到1010，時(shí)間分辨率達(dá)到160飛秒，時(shí)間窗口達(dá)到50皮秒，測量動(dòng)態(tài)范圍以及時(shí)間分辨率同時(shí)足以與掃描式三階互相關(guān)儀相媲美。
相關(guān)研究成果已發(fā)表在Optics Express上。
研究人員基于對(duì)比度降低技術(shù)，結(jié)合SRSI－ETE方法，實(shí)現(xiàn)了109的對(duì)比度單發(fā)測量；同時(shí)提出利用多色光產(chǎn)生，結(jié)合sCMOS測量的四階相關(guān)法新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了1010的對(duì)比度單發(fā)測量。這將為高時(shí)間精度高動(dòng)態(tài)范圍對(duì)比度單發(fā)測量提供新思路。
對(duì)于峰值功率為拍瓦（1015瓦）量級(jí)甚至更高的超強(qiáng)超短激光系統(tǒng)來說，時(shí)域?qū)Ρ榷茸鳛槌瑥?qiáng)超短激光系統(tǒng)的最重要參數(shù)之一，關(guān)系到系統(tǒng)搭建以及最終輸出脈沖的應(yīng)用，而超強(qiáng)超短激光系統(tǒng)的少發(fā)甚至單發(fā)運(yùn)行特性，對(duì)于時(shí)域?qū)Ρ榷鹊膯伟l(fā)測量提出了要求。
一方面，研究小組提出了一種高動(dòng)態(tài)范圍對(duì)比度測量新思想，即首先通過脈沖展寬、反飽和吸收、光克爾透鏡效應(yīng)等定量降低待測脈沖的對(duì)比度，隨后對(duì)降低對(duì)比度的激光脈沖進(jìn)行測量，并最終結(jié)合對(duì)比度降低量及測量值重建出入射激光脈沖的對(duì)比度信息。目前，利用該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)比度測量動(dòng)態(tài)范圍一個(gè)數(shù)量級(jí)的提升，動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到109，窗口寬度達(dá)到30ps，同時(shí)時(shí)間分辨率達(dá)到當(dāng)前最高的20fs。
另一方面，研究小組基于互相關(guān)方法，創(chuàng)新性地利用級(jí)聯(lián)四波混頻過程（CFWM）這一三階非線性效應(yīng)產(chǎn)生多色飛秒激光，獲得百微焦量級(jí)高能量高對(duì)比度一級(jí)信號(hào)光作為取樣光，與待測光進(jìn)行互相關(guān)，并利用sCMOS相機(jī)來接收互相關(guān)信號(hào)。首次同時(shí)實(shí)現(xiàn)寬時(shí)間窗口、高動(dòng)態(tài)范圍和高時(shí)間分辨率的對(duì)比度單發(fā)測量。目前，其單發(fā)測量的動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到1010，時(shí)間分辨率達(dá)到160飛秒，時(shí)間窗口達(dá)到50皮秒，測量動(dòng)態(tài)范圍以及時(shí)間分辨率同時(shí)足以與掃描式三階互相關(guān)儀相媲美。
相關(guān)研究成果已發(fā)表在Optics Express上。
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