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GDD高精度群延迟色散测量系统

光学薄膜是现代光学的核心技术。过去人们研究光学薄膜器件时,主要研究薄膜器件的振幅特性,比如反射率、吸收等的研究。而薄膜的相位特性往往并不是设计和测试的重点。近年来随着飞秒脉冲激光、宽带光通信技术以及低相干光医学诊断技术的进步,对于光学元件的相位特性研究越来越多。光学薄膜的相位特性不仅包含薄膜的反射相位和透射相位,还包含与相位变化相关的群延迟、群延迟色散以及高阶色散等。飞秒激光以其持续时间极短、峰值功率极高以及光谱宽度宽等优点,在超快物理、化学和生物过程研究以及超高速通信等方面正发挥着越来越重要的作用。然而随着脉宽的变窄,固体增益介质的群延迟色散成为制约激光向更短脉冲发展的重要因素。原因就在于一定光谱宽度的超短光脉冲经过色散介质时,由于不同频率的光波具有不同的传输速度,会使得各个频率成分在时间上分开,从而引起脉冲展宽。这种在产生光脉冲是引入的福附加性载频随时间的变化的特性成为脉冲啁啾。
 
 
 对于一般色散元件,会产生正啁啾现象,造成脉冲展宽。超短脉冲光的产生要求在相当宽的带宽内各个频率以相同的光束传播,通过形成拍频效应来压缩脉冲。为了获得更短脉冲,必须对增益介质的正色散进行补偿。常用的色散补偿镜:啁啾镜和G-T腔 。而色散补偿镜设计和制造出来以后,需要精密的测试设备来验证是否达到色散控制要求。
 
昊然伟业代理的Kmlabs的Chromatics是目前唯一商业化的用于测量色散特性的高精度测试仪器。该设备获得2013年度Prism Awards。
 
 
 
测量原理:基于迈克尔逊白光干涉原理(WLI)。如上图所示,短相干波长的光准直后经过一片宽带半透半反片分成测试光束和参考光束2束光。如果待测样品采用反射模式测量时参考光束中采用一片低色散镜片,待测片直接放入测试光路中。如果待测样品需要测量透过模式时,在测试光束中也加一片低色散参考镜片,然后加入待测样品进行测量。
 
2个光路的时间延迟为Δt,通过探测器测量Δt=0时两个光路产生的干涉图形并提取相位信息,然后通过计算机直接处理得到GDD。

 

*测试光路图中的He-Ne用于测量过程中的实时校验。
 
Chromatics操作简便,软件简洁明了,每一步操作都会提示,您所要做的只是点”next”。
 
 性能参数:
 
 
标准配置
可选配置
波长范围
500-1100nm(Si detector)
1000-1650nm(InGaAs detector)
分辨率
±5 fs2
 
偏振态
可以同时测量p和s
 
可测样品大小
25.4mm
 
测量模式
反射模式---0°入射角
反射模式---5°-70°入射角
透射模式---0°-70°入射角
G-T镜片组 6°-54°入射角