日前,由中國計量科學研究院承擔的國家“十一五”科技支撐課題 “飛秒脈衝(chong) 激光參數測量新技術研究”通過了專(zhuan) 家驗收。該課題自主研製的飛秒脈衝(chong) 自相關(guan) 儀(yi) 和飛秒脈衝(chong) 光譜相位相幹儀(yi) 實現了飛秒脈衝(chong) 激光參數的準確測量,課題組提出的飛秒脈衝(chong) 光譜相位還原方法降低了傳(chuan) 統方法的測量不確定度,將我國飛秒脈衝(chong) 激光參數的準確度提高到國際領先水平。
飛秒是時間單位,1飛秒相當於(yu) 10-15秒。它有多快呢?我們(men) 知道,光速是1秒鍾30萬(wan) 公裏,而在1飛秒內(nei) ,光隻能走0.3微米,相當於(yu) 一根頭發絲(si) 的百分之一!飛秒脈衝(chong) 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衝(chong) ,它以其獨具的持續時間極短、峰值功率極高、光譜寬度極寬等優(you) 點,在物理學、生物學、化學、光通訊、外科醫療、精細加工製造及超小器械製造等領域得到很廣泛的應用。如何準確地測量超短脈衝(chong) 信息已成為(wei) 飛秒脈衝(chong) 研究領域迫切需要解決(jue) 的難題。

圖:光譜相位相幹儀(yi)
該課題成功解決(jue) 了這一技術難題,實現了超短脈衝(chong) 時域參數的精確測量,對於(yu) 超短脈衝(chong) 的更深一步的研究和應用具有重要意義(yi) 。多家國際同行研究單位引用課題組提出的新技術成功解決(jue) 了超短脈衝(chong) 研究和應用中存在的技術問題,極大地提升了我國在超短脈衝(chong) 激光參數測量領域的國際地位。
日本北海道大學應用課題組提出的新方法,實現了超短脈衝(chong) 參數的精確測量和反饋控製,在各種光纖中都產(chan) 生了極短的光脈衝(chong) ;法國聖艾蒂安大學利用該技術成功地實現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果比傳(chuan) 統方法的準確度提高了1倍。
據課題負責人、中國計量院鄧玉強博士介紹,課題組在成功解決(jue) 飛秒級超短脈衝(chong) 參數測量的基礎上,又展開了皮秒級超短脈衝(chong) 測量的研究。皮秒脈衝(chong) 處於(yu) 納秒脈衝(chong) 和飛秒脈衝(chong) 之間的帶隙(#p#分頁標題#e#1皮秒=10-12秒),它的光譜相對較窄,難以使用測量飛秒脈衝(chong) 的光譜幹涉技術,而傳(chuan) 統的自相關(guan) 儀(yi) 器又存在量程範圍小,需要標定校準,測量準確度不高等諸多問題。為(wei) 解決(jue) 這些問題,課題團隊又自主研發了一種新技術和裝置,實現了亞(ya) 十飛秒(10-14秒)至數百皮秒(10-10秒)寬度範圍內(nei) 超短脈衝(chong) 的精確測量,能得到強度自相關(guan) 和條紋分辨自相關(guan) 兩(liang) 種結果,該裝置可實現測量的自校準,不僅(jin) 提高了皮秒級激光脈衝(chong) 寬度的測量準確度,而且擴大了超短脈衝(chong) 參數測量的量程,進一步提高了我國超短脈衝(chong) 激光時域參數的測量能力。
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