一種高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超短激光脈沖測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在超短強(qiáng)激光脈沖與物質(zhì)相互作用過程中，聚焦的預(yù)脈沖強(qiáng)度如果達(dá)到一定的數(shù)值會(huì)產(chǎn)生等離子體，阻止后續(xù)主脈沖的傳輸，嚴(yán)重影響對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，脈沖對(duì)比度成為制約物理實(shí)驗(yàn)和激光裝置性能提升的主要瓶頸。目前超短脈沖對(duì)比度測(cè)量主要采用三階相關(guān)法。名稱為“高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置”的中國(guó)實(shí)用新型專利(專利號(hào):ZL200720077677.0)公開了一種通過非共線諧波轉(zhuǎn)換獲得三階相關(guān)信號(hào)的脈沖對(duì)比度測(cè)量方法，由于采用平板玻璃多次透射分光的方法，只能獲得脈沖波形上幾個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)的對(duì)比度信息；名稱為“單發(fā)次超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置”的中國(guó)發(fā)明專利(專利號(hào):ZL2009I 0263670.1)公開了一種對(duì)產(chǎn)生的三階相關(guān)信號(hào)進(jìn)行主脈沖與預(yù)脈沖分區(qū)測(cè)量的方法獲得對(duì)比度信息；名稱為“一種單發(fā)次超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置”的中國(guó)實(shí)用新型專利(專利號(hào):ZL2010 2 0293190.8)公開了一種采用級(jí)聯(lián)的方法分別獲得主脈沖與預(yù)脈沖的三階相關(guān)信號(hào)，利用各自的探測(cè)器分別測(cè)量主相關(guān)信號(hào)與邊沿相關(guān)信號(hào)的方法完成單次超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量。這些測(cè)量裝置采用了兩次和頻過程獲得相關(guān)信號(hào)，導(dǎo)致被測(cè)脈沖利用率低，難以獲得更高對(duì)比度的相關(guān)信號(hào)，限制了測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量裝置在超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量中的由于脈沖利用率低導(dǎo)致動(dòng)態(tài)范圍窄的不足，本發(fā)明提供一種高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明的高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置，其特點(diǎn)是，所述的測(cè)量裝置中，在高功率超短激光脈沖入射方向上依次設(shè)置半波片、擴(kuò)束鏡、分束鏡I。入射脈沖光依次進(jìn)入半波片、擴(kuò)束鏡、分束鏡I，經(jīng)分束鏡I分成透射光和反射光，在分束鏡I的透射光路上設(shè)置有延遲調(diào)節(jié)器，在分束鏡I的反射光路上依次設(shè)置有凸透鏡1、限幅器、凸透鏡II ;所述的分束鏡I的反射光經(jīng)凸透鏡I會(huì)聚到限幅器上，從限幅器反射的光經(jīng)凸透鏡II后變?yōu)槠叫泄?，與分束鏡I的透射光并行進(jìn)入和頻晶體，產(chǎn)生倍頻光，所述的倍頻光沿和頻晶體端面垂直出射。在和頻晶體后依次設(shè)置光闌、柱狀凸透鏡、分束鏡II ;在分束鏡II的反射光路上依次設(shè)置擋片1、衰減片1、CXD I ;在分束鏡II的透射光路上設(shè)置分束鏡III ;在分束鏡III的反射光路上依次設(shè)置擋片I1、衰減片I1、CCD II ;在分束鏡III的透射光路上依次設(shè)置擋片II1、衰減片IIIXCD III。從和頻晶體出射的倍頻光經(jīng)柱狀凸透鏡會(huì)聚后被分束鏡II分成強(qiáng)度相等的透射光和反射光，反射光經(jīng)擋片I后透射到光束水平方向的左邊區(qū)域，再經(jīng)衰減片I衰減后在柱狀凸透鏡焦面處被CCD I接收。所述的分束鏡II的透射光經(jīng)分束鏡III分成強(qiáng)度相等的透射光和反射光，反射光經(jīng)擋片II后透射到光束水平方向的右邊區(qū)域，再經(jīng)衰減片II衰減后在柱狀凸透鏡焦面處被CCD II接收；透射光經(jīng)擋片III后透射到光束水平方向的中間區(qū)域，再經(jīng)衰減片III衰減后在柱狀凸透鏡焦面處被CCD III接收。
[0005]所述的CXD 1、(XD I1、(XD III置于柱狀凸透鏡的焦面處，分別用于接收沿水平方向的左、中、右三個(gè)區(qū)域的倍頻信號(hào)。
[0006]所述的限幅器設(shè)置在凸透鏡I和凸透鏡II構(gòu)成的準(zhǔn)直系統(tǒng)的共同焦面處。限幅器既可以設(shè)置于真空中，也可以設(shè)置在空氣中。
[0007]所述的和頻晶體采用90度非共線I類位相匹配。根據(jù)不同的入射波長(zhǎng)選用不同的和頻晶體材料，參與和頻的入射光既可以是寬光束，也可以是線光束。
[0008]所述的限幅器為固體或裝入透明容器內(nèi)的液體。
[0009]本發(fā)明的高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置的原理是:被測(cè)激光脈沖經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后分成兩路，一路經(jīng)延遲調(diào)節(jié)器進(jìn)行光程延遲，另一路經(jīng)透鏡會(huì)聚后照射到限幅器上，低強(qiáng)度的預(yù)脈沖透射出去，高強(qiáng)度的脈沖在限幅器上產(chǎn)生等離子體，一旦等離子體密度超過臨界電子密度時(shí)，等離子體層瞬間變?yōu)榉峭该鹘橘|(zhì)，入射激光脈沖被截?cái)啵瓷渲髅}沖，獲得比被測(cè)激光脈沖干凈的反射脈沖，反射脈沖經(jīng)透鏡準(zhǔn)直為平行光，同經(jīng)光學(xué)延遲器來的被測(cè)光束一起按產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)所需的角度方向入射到和頻晶體實(shí)現(xiàn)非共軸諧波轉(zhuǎn)換，和頻晶體內(nèi)產(chǎn)生的二次諧波脈沖為互相關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)將入射脈沖的時(shí)間強(qiáng)度分布信息轉(zhuǎn)換為空間強(qiáng)度分布信息；將輸出的二次諧波脈沖光束沿空間水平方向分成左、中、右三個(gè)相等區(qū)±或，分別進(jìn)入各自的CCD進(jìn)行各區(qū)域的相關(guān)信號(hào)測(cè)試，獲得超短激光脈沖對(duì)比度信息。
[0010]本發(fā)明的高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置的有益效果是:
1、本發(fā)明采用光學(xué)限幅器對(duì)預(yù)脈沖區(qū)域進(jìn)行抑制，獲得比入射脈沖干凈的泵浦脈沖，從而只通過一次和頻獲得互相關(guān)信號(hào)，提高了預(yù)脈沖的可探測(cè)能力；
2、本發(fā)明采用90度非共線I類位相匹配，將入射夾角最大化，提高了單次脈沖對(duì)比度測(cè)試的記錄時(shí)間長(zhǎng)度，降低了對(duì)非線性晶體的尺寸及入射光束口徑的要求；
3、本發(fā)明利用寬光束照射晶體、一維聚焦接收、分區(qū)測(cè)量，提高了測(cè)量裝置的靈敏度，避免了因光束強(qiáng)度太強(qiáng)而損傷和頻晶體，從而獲得較高的動(dòng)態(tài)范圍。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置光路示意圖。
[0012]圖中，1.半波片 2.擴(kuò)束鏡3.分束鏡I4.延遲調(diào)節(jié)器 5.凸透鏡I 6.限幅器 7.凸透鏡II8.和頻晶體9.光闌 10.柱狀凸透鏡 11.分束鏡II 12.擋片I13.衰減片I14.CCD I 15.分束鏡
III16.擋片 II 17.衰減片 II18.CCD II19.擋片III 20.衰減片III21.CCDII1
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]實(shí)施例1
圖1為本發(fā)明的高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置光路示意圖。圖1中，本發(fā)明的高功率超短激光脈沖對(duì)比度測(cè)量裝置中，在高功率超短激光脈沖入射方向上依次設(shè)置半波片1、擴(kuò)束鏡2、分束鏡I 3。入射脈沖光依次進(jìn)入半波片1、擴(kuò)束鏡2、分束鏡I 3，經(jīng)分束鏡
I3分成透射光和反射光，在分束鏡I 3的透射光路上設(shè)置有延遲調(diào)節(jié)器4，在分束鏡I 3的反射光路上依次設(shè)置有凸透鏡I 5、限幅器6、凸透鏡II 7。所述的分束鏡I 3的反射光經(jīng)凸透鏡I 3會(huì)聚到限幅器6上，從限幅器6反射的光經(jīng)凸透鏡II 7后變?yōu)槠叫泄?，與分束鏡I 3的透射光并行進(jìn)入和頻晶體8，產(chǎn)生倍頻光，所述的倍頻光沿和頻晶體8端面垂直出射。在和頻晶體8后依次設(shè)置光闌9、柱狀凸透鏡10、分束鏡II 11 ;在分束鏡II 11的反射光路上依次設(shè)置擋片I 12、衰減片I 13、(XD I 14。在分束鏡II 11的透射光路上設(shè)置分束鏡III 15。在分束鏡III 15的反射光路上依次設(shè)置擋片II 16、衰減片II 17、(XD II 18 ;在分束鏡III15的透射光路上依次設(shè)置擋片III19、衰減片III 20、(XD III 21。從和頻晶體8出射的倍頻光經(jīng)柱狀凸透鏡10會(huì)聚后被分束鏡II 11分成強(qiáng)度相等的透射光和反射光，反射光經(jīng)擋片I 12后透射到光束水平方向的左邊區(qū)域，再經(jīng)衰減片I 13衰減后在柱狀凸透鏡10焦面處被CCD I 14接收。所述的分束鏡II 11的透射光經(jīng)分束鏡III 15分成強(qiáng)度相等的透射光和反射光，反射光經(jīng)擋片II