激光脉宽测量技术

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激光脉宽测量技术是对激光脉冲宽度进行测量的技术。普通激光脉冲宽度的测量，是利用光电二极管或其他光电转换器件将光信号转换成电信号后输入示波器进行测量，此法测量的脉宽极限为亚纳秒量级。对于超短激光脉冲的脉宽，可用条纹照相机或用双光子荧光法、二次谐波法等方法测量。条纹照相机的工作原理，是用偏转板将光照射到阴极上产生的二次电子进行空间扫描，在荧光屏上产生一条纹，条纹的长度即为脉冲宽度，此法测量的最短脉宽为0.1PS。     双光子荧光法是将二束反向传播光脉冲同时人射双光子吸收物质而产生荧光，用胶片或CCD记录下荧光的空间分布，再通过计算得到脉宽，此法测量的最短脉宽为IPS。二次谐波法是利用自相关倍频的原理，将时间测量转换为空间测量，然后通过计算得到脉宽，用此法可测飞秒量级的脉宽。二次谐波法是所有超短激光脉冲脉宽测量方法中精度最高、应用最广泛的一种方法。    激光技术用于检测工作主要是利用激光的优异特性，将它作为光源，配以相应的光电元件来实现的。它具有精度高、测量范围大、检测时间短、非接触式等优点，常用于测量长度、位移、速度、振动等参数。下面介绍几种应用实例。?      激光测距    激光测距的基本原理是：将光速为C的激光射向被测目标，测量它返回的时间，由此求得激光器与被测目标间的距离d。    即： d＝c t / 2                               式中?t—激光发出与接收到返回信号之间的时间间隔。     可见这种激光测距的精度取决于测时精度。由于它利用的是脉冲激光束，为了提高精度，要求激光脉冲宽度窄，光接收器响应速度快。所以，远距离测量常用输出功率较大的固体激光器与二氧化碳激光器作为激光源；近距离测量则用砷化镓半导体激光器作为激光源。    激光测长    从光学原理可知，单色光的最大可测长度L与光源波长λ和谱线宽度Δλ的关系用普通单色光源测量，最大可测长度78cm。若被测对象超过78cm，就须分段测量，这将降低测量精度。若用氦氖激光器作光源，则最大可测长度可达几十公里。通常测长范围不超过10m，其测量精度可保证在0.1μm以内。