淺談自相關儀的原理和測量方法

自從1960年第一臺紅寶石激光器問世，脈沖鎖模激光器的研究也提上了日程。20世紀80年代，基于鎖模技術的超快脈沖激光器研究發(fā)生了革命性的變化，脈沖寬度從亞皮秒到皮秒，皮秒激光脈沖又被壓縮到百飛秒量級。啁啾脈沖壓縮技術的出現(xiàn)，又將脈沖寬度壓縮到了幾十到幾飛秒。

在超快激光研究百花齊放的同時，對于超快脈沖的測量也提上了日程。目前市面上主流的用于測量超快脈沖的儀器是美國Femtochrome公司的自相關儀，該公司的FR 系列自相關儀因其技術，采用邁克爾遜干涉儀的原理，可以有效消除背景光，并達到超高的測量精度。同時配備的高靈敏度PMT探測器可以有效探測微弱信號，具有速度快、準確度高的特點。

但是自相關儀作為一款特種測量設備，一般只會應用在超快激光領域，導致很多人需要使用它，但卻不熟悉操作。為了解決這個難題，本文主要以FR-103XL為例，對自相關儀的原理、操作來做細致的介紹，希望對大家有幫助。

自相關儀原理

FR-103XL系列自相關儀內(nèi)部幾何光路采用邁克爾遜干涉儀的原理配置兩個光路，將入射光一分為二，一路經(jīng)過固定光路，一路經(jīng)過轉(zhuǎn)鏡光路。

1.內(nèi)部光路

2.將入射光通過適配器輸入到自相關儀以后。理想的光斑顯示如下：

3.法蘭適配器的 固定/拆除位置(拆除以后可以測量空間光光路)

二，自相關儀測試步驟說明

1，首先調(diào)整光路，在PMT前端顯示卡上面看到兩個明顯的光斑，兩個光斑要在入射孔左右對稱分布為最佳，兩個光斑離入射孔位置2~3mm

2，通過自相關儀右側(cè)左上的旋鈕將轉(zhuǎn)鏡光斑移動到小孔中，通過示波器可以觀察到如下信號結果

不用關注右側(cè)的一個小尖峰信號，那個是噪聲，我們要關注的是紅色箭頭對應的信號，噪聲有時候會有，有時候沒有。還有個前提條件：固定臂千分尺和晶體千分尺都要調(diào)整到指示位置，上面有小紙條寫有相應的位置刻度。

3，將示波器中間的那個脈沖信號展寬，可以得到下圖信號

黃色信號出現(xiàn)在藍色觸發(fā)信號的上升沿

4，然后將小孔中轉(zhuǎn)鏡的光斑移出小孔，往左移動，當它到達和右側(cè)光斑對稱的位置時，會出現(xiàn)以下信號，就是自相關曲線(這個過程要緊密觀察示波器，以免錯過信號)