2022-10-26

核心提示：时域对比度测量10⁷, 脉宽测量 100fs-400ps, 重复频率范围10Hz-100KHz-MHz，

适用各类飞秒激光器，皮秒激光器。

关键词：时域对比度，自相关仪。

时域对比度(Temporal contrast）

      时域对比度定义为飞秒脉冲主脉冲峰值功率和前后一定时间尺度范围内的次脉冲峰值功率的比值！时域对比度和脉宽一样是飞秒激光器和皮秒激光器的重要技术指标之一！如下图，其中红色和蓝色的曲线代表了不同飞秒激光器的时域能量分布自相关信号曲线。自相关测量采用高斯拟合（Gauss Fit）的飞秒脉宽，可以看出，虽然脉宽一样，但是时域对比度差别非常大，这两个飞秒激光器的品质存在着本质的差别！

图1 自相关信号对比图，红色和蓝色代表了2款飞秒激光器，虽然脉宽一致，可是时域对比度相差很大！这2款飞秒激光器品质差别很大！

时域对比度对飞秒皮秒激光应用的重要影响

      在绝大多数飞秒皮秒激光应用的场景下，如飞秒微纳加工，飞秒选择性加工，飞秒生物学加工，飞秒脉冲泵浦探测等，时域对比度是一个非常重要的问题！因为，飞秒激光脉冲峰值功率很高，即使万分之一能量的预脉冲能量足以让对材料发生作用，足以对探测器产生响应！比如，在飞秒激光视力校正手术中，低时域对比度的飞秒脉冲会对眼球造成烧伤，是很大的问题！

时域对比度的测量

      时域对比度包括预脉冲，后脉冲，基地等能量形成的。不同技术路线的飞秒激光器时域对比度有很大的差别，比如，商业化的钛宝石飞秒再生放大器时域对比度在10³-10⁴, 掺Yb+的光纤飞秒激光器时域对比度在10²-10⁴。同一品种的飞秒激光器时域对比度也有很大的差别。所以测量飞秒激光器的时域对比度是很必要的，但是市场上商业化的测量时域对比度的仪器很少！德国APE公司的自相关仪pulseCheck SM Type II可以同时测量时域对比度和脉宽！是非常经济可靠的时域对比度测量工具！注意APE公司的其他自相关仪不能测量时域对比度！

自相关仪pulseCheck SM Type II技术指标

图2，pulseCheck SM Type II测得的自相关信号图，其中深蓝的自相关信号，黄色为高斯拟合得出的脉宽测量结果。所测为1030nm, 280fs, 40mW, 1MHz的某光纤飞秒激光器。注意测量时域对比度的时间采用窗口为1000ps.

图3 普通自相关仪采用高斯拟合算法测得的图2所示的飞秒激光脉宽。时域对比度被忽略。

延申阅读：

自相关仪pulseCheck SM Type II和pulseCheck SM的差别

      APE公司基础自相关是pulseCheck系列，pulseCheck SM是长光学扫描延迟性自相关仪系列，可以测到最大400ps的脉宽，pulseCheck SM Type II是时域对比度测量的自相关仪型号！pulseCheck SM Type II通过光束起偏输入并用Type II相位匹配倍频来采集自相关信号的特殊设计的自相关仪。如下图所示：

图4  pulseCheck自相关仪，采用Type I倍频相位匹配采集自相关信号

图5  pulseCheck SM Type II自相关仪，采用Type II倍频相位匹配采集自相关信号

      关于自相关仪的工作原理，本文不再具体介绍。

德国APE公司

      是超快激光测量诊断技术，飞秒非线性技术的领导者！产品有钛宝石泵浦飞秒OPO- OPO-X，Yb+飞秒激光泵浦飞秒OPO- Levante IR OPO，皮秒OPO-picoEmerald S，飞秒光参量放大器 OPA -AVUS,飞秒倍频模块-HarmoniXXX. 德国APE公司还多年给Coherent公司贴牌飞秒OPO。德国APE公司在飞秒非线性系统领域有很高的市场占有率！

      APE公司还以业内标杆性的飞秒脉冲测量仪器-自相关仪PulseCheck闻名于超快激光界！

脉动科技有限公司

      脉动科技有限公司成立于2006年，自2009年起就成为APE公司在中国的代理商！其中脉动科技有限公司是APE公司飞秒OPO,皮秒OPO, AVUS,HarmoniXX产品线在中国独家授权的代理商！脉动科技有专业的APE公司授权和认可的售后队伍！