基于頻率分辨光學門的超短光脈沖的完整測量技術(shù).pdf

1、超短脈沖的測量一直是科學研究的熱點和難點。多年來，我們可以產(chǎn)生出超短脈沖，卻無法完整地測量它們。尤其是近年來，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)生飛秒量級的脈沖，而傳統(tǒng)的測量方法已經(jīng)不能完整測量這種超短脈沖，于是許多新型的測量方法應運而生。在這些方法中，基于時頻技術(shù)的頻率分辨光學門(frequency-resolvedopticalgating，簡稱FROG)能夠嚴格、全面地測量脈沖的振幅和相位，可以用來測量各種波長和能量的超

2、短脈沖。 1993年Trebino工作室第一次提出了頻率分辨光學門(FROG)這種概念，并指出在大多數(shù)情況下，由FROG測量的輸出量(稱為譜圖)，可以利用數(shù)學方法建立脈沖恢復運算并作出脈沖的完整描述。由于可以實時測量超短脈沖的強度和相位，F(xiàn)ROG的誕生成為了超短脈沖歷史上的一次重大進步。對測量超短脈沖而言，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)生過程。 本文詳細介紹了FROG技術(shù)回

3、歸脈沖幅度相位的原理，并在傳統(tǒng)的算法基礎上進行了改進，提出了一種改良的相位恢復算法，即廣義投影法。我們對初始假想脈沖計算出其FROG圖，并通過算法實現(xiàn)對真實脈沖的幅度和相位的回歸。研究發(fā)現(xiàn)，對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]到實際情況，對FROG圖引入了噪聲干擾，仍然回歸出了比較理想的脈沖。通過仿真模擬計算了回歸的相位和幅度與真實脈沖的誤差，證明了FROG方法對于超短脈沖測量的強健性。 此