自相关仪应用的意义及原理分析

　　为什么要使用自相关仪呢？

　　传统的纳秒级激光器，在测量脉冲宽度和重复频率时，用一般的光电探测器加示波器即可达到测量目的，但是，传统的光电探测器和示波器几乎是无法探测到ps,fs量级的激光的。一般的光电探测器，响应时间是测量超快信号非常大的一个局限。就示波器而言，带宽如果没有达到测量要求，还会引起测量结果的失真。目前，可选用高速示波器来直接测量脉冲宽度，高速示波器是一种高速采样示波器，利用光电二极管采样分析后，可以在示波器上直接观察出光脉冲的参数信息，当然他的分辨率必须要比激光脉冲的分辨率高，另外，还可以用条纹相机测量ps量级的超短脉冲。但是因为这两种仪器的分辨率有限，只能测量皮秒级的激光脉冲。对于fs激光，直接测量的方式局限太多，那么可以采用间接测量（自相关仪）的方式来实现fs量级激光的测量。

　　自相关仪的原理分析：

　　自相关仪将激光的时间量变成空间量，即将时间的测量变成对长度的测量。将脉冲激光用分光片分成两束，利用镜片组在一束光里引入延迟，然后将两束光合并，让一束激光对另外一束光进行扫描，使得合并后的激光通过非线性晶体产生非线性效应，或者直接采用TPA吸收测量，再由示波器进行接收，这样就可以得到激光脉冲的脉宽信息。对于探测器的分类主要有两种：

　　1.非线性晶体加探测器；

　　2.双光子吸收二极管TPA。

　　采用非线性晶体是目前自相关仪有效、简便的测量方式，两束平行光经过聚焦和滤波之后，在非线性晶体中产生非线性效应，然后用光电倍增管对二次谐波进行测量，用锁频放大器检测光电信号。与非线性晶体的探测方式相比，使用双光子吸收二级管做为自相关仪的信号接收器，在搭建实验平台时更加的简便，测量精度较高。但是由于光电二极管不是普通的传感器，还要搭建特殊的前置放大电路来放大信号，必要时还要对电路内的噪声进行处理。