日前，由中國計量科學(xué)研究院承擔(dān)的國家“十一五”科技支撐課題 “飛秒脈沖激光參數(shù)測量新技術(shù)研究”通過了專家驗收。該課題自主研制的飛秒脈沖自相關(guān)儀和飛秒脈沖光譜相位相干儀實現(xiàn)了飛秒脈沖激光參數(shù)的準(zhǔn)確測量，課題組提出的飛秒脈沖光譜相位還原方法降低了傳統(tǒng)方法的測量不確定度，將我國飛秒脈沖激光參數(shù)的準(zhǔn)確度提高到國際領(lǐng)先水平。

飛秒是時間單位，1飛秒相當(dāng)于10-15秒。它有多快呢？我們知道，光速是1秒鐘30萬公里，而在1飛秒內(nèi)，光只能走0.3微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的百分之一！飛秒脈沖是人類目前在實驗室條件下能獲得的在可見光至近紅外波段的最短脈沖，它以其獨具的持續(xù)時間極短、峰值功率極高、光譜寬度極寬等優(yōu)點，在物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、光通訊、外科醫(yī)療、精細加工制造及超小器械制造等領(lǐng)域得到很廣泛的應(yīng)用。如何準(zhǔn)確地測量超短脈沖信息已成為飛秒脈沖研究領(lǐng)域迫切需要解決的難題。

圖：光譜相位相干儀

該課題成功解決了這一技術(shù)難題，實現(xiàn)了超短脈沖時域參數(shù)的精確測量，對于超短脈沖的更深一步的研究和應(yīng)用具有重要意義。多家國際同行研究單位引用課題組提出的新技術(shù)成功解決了超短脈沖研究和應(yīng)用中存在的技術(shù)問題，極大地提升了我國在超短脈沖激光參數(shù)測量領(lǐng)域的國際地位。

日本北海道大學(xué)應(yīng)用課題組提出的新方法，實現(xiàn)了超短脈沖參數(shù)的精確測量和反饋控制，在各種光纖中都產(chǎn)生了極短的光脈沖；法國圣艾蒂安大學(xué)利用該技術(shù)成功地實現(xiàn)了寬帶群折射率的高分辨率測量；德國馬克思－波恩研究所多次測量實驗表明，課題組提出的方法測量結(jié)果比傳統(tǒng)方法的準(zhǔn)確度提高了1倍。

據(jù)課題負責(zé)人、中國計量院鄧玉強博士介紹，課題組在成功解決飛秒級超短脈沖參數(shù)測量的基礎(chǔ)上，又展開了皮秒級超短脈沖測量的研究。皮秒脈沖處于納秒脈沖和飛秒脈沖之間的帶隙（#p#分頁標(biāo)題#e#1皮秒=10-12秒），它的光譜相對較窄，難以使用測量飛秒脈沖的光譜干涉技術(shù)，而傳統(tǒng)的自相關(guān)儀器又存在量程范圍小，需要標(biāo)定校準(zhǔn)，測量準(zhǔn)確度不高等諸多問題。為解決這些問題，課題團隊又自主研發(fā)了一種新技術(shù)和裝置，實現(xiàn)了亞十飛秒（10-14秒）至數(shù)百皮秒（10-10秒）寬度范圍內(nèi)超短脈沖的精確測量，能得到強度自相關(guān)和條紋分辨自相關(guān)兩種結(jié)果，該裝置可實現(xiàn)測量的自校準(zhǔn)，不僅提高了皮秒級激光脈沖寬度的測量準(zhǔn)確度，而且擴大了超短脈沖參數(shù)測量的量程，進一步提高了我國超短脈沖激光時域參數(shù)的測量能力。