高精度光谱剪切干涉技术还原超短脉冲时域电场

作者：蔡懿; 李景镇; 郑水钦; 陈振宽; 徐世祥

来源：第十七届全国光学测试学术交流会, 2018-08-20.

• 剪切干涉
• 频谱结构
• 短脉冲

光谱相位干涉直接电场重建法(SPIDER)~([1])是获取超短激光电场时域信息(强度和相位)最主要的两种方法之一。相比于另外一种方法——基于自相关的频率分辨光开关(FROG)~([2])——需要获取"延迟-频率"二维信息,并采用复杂的迭代还原算法,该方法的特点是仅需测量激光脉冲一维频谱剪切干涉图就可以还原光场信息,算法直接高效,支持高速实时显示。然而传统SPIDER将差分光谱相位编码到干涉条纹间隔上,受限于交流项提取过程(滤波)以及测量信噪比,难以有效还原窄带脉冲或具有复杂频谱结构的脉冲。这里我们将二步相移技术应用到SPIDER测量中,通过记录两幅具有π相移的一维干涉图,可以直接消除干涉谱中的直流分量,从而大大减轻滤波对脉冲延迟量和滤波窗宽度的要求,可以实现[0,∞)的宽窗滤波。此外,二步相移可以有效减小测量信噪比,从而使SPIDER可以工作在更小的频谱剪切量下,换而言之,即对具有精细频谱结构的脉冲有更强的还原能力。

• 单位
  深圳大学