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yidianyan

金虫 (正式写手)

[交流] 超短脉冲时域波形和啁啾测量求助

如题，想咨询下如何测量超短脉冲(飞秒或者几皮秒)的脉宽，时域波形和传输的啁啾变化。
我知道用一般的自相关仪是可以测量脉宽的，是否也可以测脉冲时域波形和传输的啁啾变化？如果不能，需要使用什么仪器？
FROG 和自相关仪是一样的吗？
如果有搞超快光学方向的筒靴，请多多指导下。
谢谢
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1楼 2012-06-08 23:25:43
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complexty

木虫 (正式写手)
★
yidianyan(金币+1): 谢谢参与
牛人都没回信呀，自己查查文献吧。
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8楼2012-06-09 09:43:13
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xidianzhu

木虫 (著名写手)
yidianyan: 回帖置顶 2012-06-10 15:51:59
测量皮秒脉冲宽度，可以很方便地利用强度自相关仪，比如德国APE公司的pulsecheck、美国的Femtochrome，当然也可以说你测量了脉冲的时域波形；如果是测量飞秒脉冲宽度，选择就很多了，上面的两个也可以。此外还有干涉自相关，如奥地利Femtolasers公司的Femtometer。
此外更加精确、更加详实地测量超短激光脉冲的光谱相位，可以采用FROG和SPIDER。知道了激光的光谱相位，就可以重建激光脉冲的时域波形，也就可以知道脉冲宽度。
换句话说，知道了激光的光谱相位，也就知道了它的啁啾性质。
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21楼2012-06-10 09:04:38
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普通回帖

shanly

铁杆木虫 (职业作家)
★ ★ ★
yidianyan(金币+1): 谢谢参与
yidianyan: 金币+1 2012-06-09 00:03:05
yidianyan: 金币+1, 博学EPI+1 2012-06-10 15:48:45
帮顶一下吧，不会
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2楼2012-06-08 23:59:00
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xidianzhu

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★
yidianyan(金币+1): 谢谢参与
yidianyan: 金币+5, 大哥看来你是个明白人，望不吝赐教，提前谢了 2012-06-10 15:50:18
先占个座，等我有空了回复你。
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3楼2012-06-09 06:38:40
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jeangong

木虫之王 (文学泰斗)
★
yidianyan(金币+1): 谢谢参与
自己查查文献吧。
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10楼2012-06-09 10:17:35
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凝霜刀

金虫 (正式写手)
★
yidianyan(金币+1): 谢谢参与
不晓得
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11楼2012-06-09 11:12:34
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mlanqiang

木虫之王 (文学泰斗)
★
yidianyan(金币+1): 谢谢参与
帮忙顶一下。
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19楼2012-06-09 12:46:20
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zyxyxyxyxy

银虫 (正式写手)
★
yidianyan(金币+1): 谢谢参与
yidianyan: 回帖置顶 2012-06-10 15:52:01
光束啁啾的测量方法
《两种典型有机共轭聚合物相干振动过程的超快光谱研究》
二硫化碳(瞬态光栅)
Femtosecond coherent anti-Stokes Raman scattering spectroscopy using supercontinuum generated from a photonic crystal fiber》
使用二硫化碳 双光束CARS 调节延迟 测量信号。  非共振的信号3000cm-1
《2000 The relaxation process of the excitonic states in polydiacetylene studied by time- and wavenumber-resolved femtosecond coherent anti-Stokes Raman scattering》
thin glass plate通过玻璃测量啁啾 调节pump和stokes。
《1988 Fast dephasing processes studied with a femtosecond coherent Raman system》二硫化碳
自相关和双光束CARS 调节延迟的时域信号应该一致，同时可以说明系统的分辨率
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22楼2012-06-10 15:01:30
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yidianyan

金虫 (正式写手)
引用回帖:
21楼: Originally posted by xidianzhu at 2012-06-10 09:04:38
测量皮秒脉冲宽度，可以很方便地利用强度自相关仪，比如德国APE公司的pulsecheck、美国的Femtochrome，当然也可以说你测量了脉冲的时域波形；如果是测量飞秒脉冲宽度，选择就很多了，上面的两个也可以。此外还有干涉 ...

看来大哥你是个懂行的同学，非常感谢你的回复。
我对测量原理方面还有两个问题不太明白，望再指点一下，非常感谢：
1）强度自相关仪（pulsecheck，Femtochrome），得到的时域信号所反映的是脉冲的真实形状吗？自相关之后是否把真实脉冲的时域信息给平滑掉了，譬如真实脉冲时域上有凹陷，自相关信号是否能反应出来？会不会不同形状的脉冲一自相关之后，都变成差不多形状的信号，只能读出脉宽而看不出实际的时域形状？特别是美国的Femtochrome中Femtoresearch是用示波器显示。

2）FROG和SPIDER是否是通过光谱扫描得出一组信息，然后反推出脉冲时域和啁啾？

3）不知您对抛物线脉冲是否有了解，如何判断一个输出脉冲是否是抛物线脉冲？好像要知道时域波形和啁啾信息吧，不知Femtoresearch在示波器显示的是否课可以算是脉冲的时域波形？
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23楼2012-06-10 17:00:05
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xidianzhu

木虫 (著名写手)
引用回帖:
23楼: Originally posted by yidianyan at 2012-06-10 17:00:05
看来大哥你是个懂行的同学，非常感谢你的回复。
我对测量原理方面还有两个问题不太明白，望再指点一下，非常感谢：
1）强度自相关仪（pulsecheck，Femtochrome），得到的时域信号所反映的是脉冲的真实形状吗？自 ...

呵呵，讨论讨论。
1）强度自相关测量的相关信号和真实的脉冲宽度并无严格的一一对应关系，特别是，计算脉冲宽度的时候需要假定一个脉冲形状，高斯或者sech2等。另外，自相关测量的一个很大的问题就是，测量的相关信号是对称的，这往往与实际脉冲不符。所以你说的真实脉冲有个凹陷之类，自相关信号是不能反映出来的。
2）正确。
3）什么是抛物线脉冲？
Femtochrome在示波器上面显示的相关信号，相关信号和脉冲宽度有一定的联系。
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yidianyan
24楼2012-06-10 19:14:17
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yidianyan

金虫 (正式写手)
送鲜花一朵
引用回帖:
24楼: Originally posted by xidianzhu at 2012-06-10 19:14:17
呵呵，讨论讨论。
1）强度自相关测量的相关信号和真实的脉冲宽度并无严格的一一对应关系，特别是，计算脉冲宽度的时候需要假定一个脉冲形状，高斯或者sech2等。另外，自相关测量的一个很大的问题就是，测量的相关 ...

真不好意思，现在才回复您，
1) 关于自相似抛物线脉冲， 它是非线性薛定谔方程的一个特殊解, 在增益光纤中，超短脉冲在正常色散、增益和自相位调制（ＳＰＭ）的共同作用下被同步展宽和放大，并逐渐演化为时域形状为抛物线形、频率啁啾为严格线性形状的自相似脉冲，也叫抛物线脉冲。
说实话，我对这个了解得也不是很深入，附上几篇中文文献。
2）我们现在在实验上实现了一种特殊的脉冲，很大程度上估计是自相似脉冲，我们只有光谱和Femtoresearch测得的脉宽，但是要确定它就是自相似脉冲还学要知道脉冲啁啾和脉冲的时域波形。Femtoresearch达到的是自相关信号是不是就不能反映测出脉冲时域波形？现在看来是需要用到FROG和SPIDER啦，不知国内哪些单位会有这种测量设备啊？
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25楼2012-06-13 00:26:50
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yidianyan

金虫 (正式写手)
引用回帖:
24楼: Originally posted by xidianzhu at 2012-06-10 19:14:17
呵呵，讨论讨论。
1）强度自相关测量的相关信号和真实的脉冲宽度并无严格的一一对应关系，特别是，计算脉冲宽度的时候需要假定一个脉冲形状，高斯或者sech2等。另外，自相关测量的一个很大的问题就是，测量的相关 ...

附上相关文献，如果还需要的话请告诉我。
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26楼2012-06-13 00:35:53
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xidianzhu

木虫 (著名写手)
yidianyan: 回帖置顶 2012-06-13 12:55:36
引用回帖:
25楼: Originally posted by yidianyan at 2012-06-13 00:26:50
真不好意思，现在才回复您，
1) 关于自相似抛物线脉冲， 它是非线性薛定谔方程的一个特殊解, 在增益光纤中，超短脉冲在正常色散、增益和自相位调制（ＳＰＭ）的共同作用下被同步展宽和放大，并逐渐演化为时域形状 ...

我粗略看了你的两篇文章。说实话我也是第一次知道抛物线脉冲这个概念，而且由于我主要做实验，对于它的物理背景也不熟悉。
但是虽然如此，我感觉用强度自相关仪还是不能准确判断是否为抛物线脉冲。因为自相关曲线是模糊的，它的形状一般是高斯型或者双曲正割型。如果你得到的相关曲线与上述两种曲线形状明显不同，则可能判断为抛物线型。
所以准确地判断时域脉冲宽度的方法还是要测量脉冲的光谱相位。FROG和SPIDER国内很多研究超快激光的单位都有，看你所在的地区了。
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27楼2012-06-13 08:52:01
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yidianyan

金虫 (正式写手)
引用回帖:
27楼: Originally posted by xidianzhu at 2012-06-13 08:52:01
我粗略看了你的两篇文章。说实话我也是第一次知道抛物线脉冲这个概念，而且由于我主要做实验，对于它的物理背景也不熟悉。
但是虽然如此，我感觉用强度自相关仪还是不能准确判断是否为抛物线脉冲。因为自相关曲线 ...

非常感谢你的耐心回复，很有帮助。
以后有问题还希望得到你的指点。
再次表示感谢！
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28楼2012-06-13 13:01:21
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dray

新虫 (初入文坛)
内容已删除
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29楼2012-06-20 15:08:49
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wenbin99034楼
2012-06-09 06:58   回复  
yidianyan(金币+1): 谢谢参与
goingabroad5楼
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yidianyan(金币+1): 谢谢参与
neu2346楼
2012-06-09 07:11   回复  
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大爱凤梨7楼
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wu2081105517楼
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