15分成強度相等的透射光和反射光，反射光經(jīng)擋片II 16后透射到光束水平方向的右邊區(qū)域，再經(jīng)衰減片II 17衰減后在柱狀凸透鏡10焦面處被CXD II 18接收，透射光經(jīng)擋片III 19后只透射光束水平方向的中間區(qū)域，在經(jīng)衰減片III 20衰減后在柱狀凸透鏡10焦面處被CCDIII 21接收。
[0020]所述的CXD I 14、CXD II 18、CXD III 21置于柱狀凸透鏡10的焦面處，分別接收沿水平方向的左、中、右三個區(qū)域的倍頻信號。
[0021]所述的限幅器6設置在凸透鏡I 5和凸透鏡II 7構(gòu)成的準直系統(tǒng)的共同焦面處。
[0022]所述的和頻晶體8采用90度非共線I類位相匹配。
[0023]本實施例中，限幅器6為固體，設置在真空中；選用的和頻晶體為KDP晶體；參與和頻的入射光為寬光束。
[0024]本實施例中，所述的分束鏡I 3的第一入射表面鍍針對基頻入射光的半透半反膜，第二表面鍍針對基頻入射光的減反膜；分束鏡II 11和分束鏡III15的第一入射表面鍍針對二次諧波的半透半反膜，第二表面鍍針對二次諧波的減反膜。
[0025]本實施例中，所述的延遲調(diào)節(jié)器4的作用是保證經(jīng)過限幅器6的激光脈沖與經(jīng)延遲調(diào)節(jié)器4來的被測脈沖在和頻晶體內(nèi)光束重疊處實現(xiàn)時間同步，限幅器6的作用是衰減基頻信號的預脈沖，讓基頻信號的主脈沖無衰減反射。
[0026]本實施例中，所述的半波片I的作用是保證取樣光束的偏振態(tài)，根據(jù)被測光束的偏振特性進行插入或退出光路。
[0027]本實施例中，入射脈沖光中心波長λ為800nm，脈沖寬度約為10ps，垂直偏振。
[0028]首先將λ = SOOnm的基頻信號經(jīng)半波片I轉(zhuǎn)變?yōu)樗狡?，然后?jīng)擴束鏡2擴束后入射到分束鏡I 3上分成強度相等的透射光和反射光；反射光經(jīng)凸透鏡I 5聚焦到限幅器6上，從限幅器6上反射的光經(jīng)凸透鏡II 7準直為平行光；透射光經(jīng)延遲調(diào)節(jié)器4進行光程調(diào)節(jié)，與經(jīng)凸透鏡II 7準直的平行光一起以約14.7°的入射角度交叉入射到和頻晶體8進行諧波轉(zhuǎn)換，所述的兩入射光束的中心交點位于和頻晶體8體內(nèi)中心，通過調(diào)節(jié)延遲調(diào)節(jié)器4使交點處的所述的兩入射光束的脈沖峰值時間同步；產(chǎn)生的400nm相關(guān)信號沿和頻晶體8端面垂直出射，出射的相關(guān)信號經(jīng)光闌9濾掉剩余的基頻信號后通過柱狀凸透鏡10實現(xiàn)一維線聚焦；經(jīng)柱狀凸透鏡10會聚的相關(guān)信號被分束鏡II 11分成強度相等的透射光和反射光，反射光經(jīng)擋片I 12擋住光束水平方向右邊的2/3部分區(qū)域，透過的水平方向左邊1/3區(qū)域經(jīng)衰減片I 13衰減后在柱狀凸透鏡10焦面處被CXD I 14接收，分束鏡II 11的透射光經(jīng)分束鏡III 15分成強度相等的透射光和反射光；所述的反射光經(jīng)擋片II 16擋住光束水平方向的左邊2/3部分區(qū)域，透過的水平方向右邊1/3區(qū)域經(jīng)衰減片II 17衰減后在柱狀凸透鏡10焦面處被CCD II 18接收，所述的透射光經(jīng)擋片III19擋住光束水平方向兩邊約2/3部分區(qū)域，透過的水平方向中間1/3區(qū)域經(jīng)衰減片III 20衰減后在柱狀凸透鏡10焦面處被CXD III 21接收。
[0029]通過調(diào)節(jié)延遲調(diào)節(jié)器4將相關(guān)信號峰值調(diào)節(jié)到CXD II 18上，該峰值在和頻晶體上對應的水平空間位置記為坐標原點，假設分束鏡II 11和分束鏡III 15的強度透反比都為1:1，衰減片II 17的衰減倍率為kp衰減片I 13 (或衰減片III 20)的衰減倍率為k2，CXD II 18上的相關(guān)信號峰值強度為I1Og^CXD I 14 (或CXD III 21)上的對應和頻晶體水平空間位置某點X處的脈沖強度為Ιχ(2ω)，該點X的預脈沖超前主脈沖的時間量為τ =
2xsin(14.7°)/(cA)，這里c為真空中的光速，λ為基頻激光脈沖波長A^k1XI1Qo)/(k2XIx(2o)) (^k1XI1(2o)/(k2XIx(2o)))即為超前主脈沖的時間量為τ時的預脈沖的脈沖對比度。
【主權(quán)項】
1.一種高功率超短激光脈沖對比度測量裝置，其特征在于:所述的測量裝置中，在高功率超短激光脈沖入射方向上依次設置半波片(I)、擴束鏡(2)、分束鏡I (3);入射脈沖光依次進入半波片(I)、擴束鏡(2)、分束鏡I (3)，經(jīng)分束鏡I (3)分成透射光和反射光，在分束鏡I (3)的透射光路上設置有延遲調(diào)節(jié)器(4)，在分束鏡I (3)的反射光路上依次設置有凸透鏡I (5)、限幅器￠)、凸透鏡II (7);所述的分束鏡I (3)的反射光經(jīng)凸透鏡I(5)會聚到限幅器(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置擋片I (12)、衰減片I (13)、CCD I (14);在分束鏡II(11)的透射光路上設置分束鏡III (15);在分束鏡III (15)的反射光路上依次設置擋片II(16)、衰減片II (17) XCD II (18);在分束鏡III (15)的透射光路上依次設置擋片III (19)、衰減片III (20) XCD III (21);從和頻晶體(8)出射的倍頻光經(jīng)柱狀凸透鏡(10)會聚后被分束鏡II (11)分成強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)分成強度相等的透射光和反射光，反射光經(jīng)擋片II (16)后透射到光束水平方向的右邊區(qū)域，再經(jīng)衰減片II (17)衰減后在柱狀凸透鏡(10)焦面處被CCD II (18)接收，透射光經(jīng)擋片III (19)后透射到光束水平方向的中間區(qū)域，再經(jīng)衰減片III (20)衰減后在柱狀凸透鏡(10)焦面處被CCD III (21)接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率超短激光脈沖對比度測量裝置，其特征在于:所述的CXD I (14)、CXD II (18)、CXD III (21)置于柱狀凸透鏡(10)的焦面處，分別用于接收沿水平方向的左、中、右三個區(qū)域的倍頻信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率超短激光脈沖對比度測量裝置，其特征在于:所述的限幅器(6)設置在凸透鏡I (5)和凸透鏡II (7)構(gòu)成的準直系統(tǒng)的共同焦面處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率超短激光脈沖對比度測量裝置，其特征在于:所述的和頻晶體⑶采用90度非共線I類位相匹配。
【專利摘要】本實用新型提供了一種高功率超短激光脈沖對比度測量裝置。所述的測量裝置中，在高功率激光脈沖入射方向上依次設置半波片、擴束鏡、分束鏡Ⅰ，在分束鏡Ⅰ的透射光路上設置延遲調(diào)節(jié)器，在分束鏡Ⅰ的反射光路上依次設置凸透鏡Ⅰ、限幅器、凸透鏡Ⅱ；從延遲調(diào)節(jié)器出射的平行光與從凸透鏡Ⅱ出射的平行光并行進入和頻晶體，由和頻晶體產(chǎn)生的倍頻光經(jīng)柱狀凸透鏡會聚，會聚光經(jīng)分束鏡Ⅱ、分束鏡Ⅲ沿水平方向分成左、中、右三路，經(jīng)不同衰減后進入各自的光電探測器采集，獲得對比度信息。本實用新型靈敏度高，測試動態(tài)范圍寬。
【IPC分類】G01J11-00
【公開號】CN204330141
【申請?zhí)枴緾N201520001561
【發(fā)明人】夏彥文, 劉華, 孫志紅, 董軍, 彭志濤, 朱啟華, 粟敬欽
【申請人】中國工程物理研究院激光聚變研究中心
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月5日